第10章图书借阅管理系统.docx
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第10章图书借阅管理系统
第10章图书借阅管理系统
课前导读
随着计算机的广泛运用、网络技术的飞速发展，利用计算机来管理信息成为社会发展的趋势。
图书管理系统的开发就是为了摆脱以往人工操作的诸多不便，实现图书、工作人员与读者信息的微机化管理。
图书管理系统的实施,很大程度上提高了图书信息资源的利用率,减轻了工作人员的工作强度，提高了他们的工作效率，也使管理更加科学、完善，使得读者能够更加方便的对图书进行个性化的管理。
本章将以第二篇项目驱动篇所介绍的内容为基础，对以上内容进行总结，并对系统功能进行分析和设计，系统讲解图书借阅管理系统的开发，该系统可以实现图书或读者信息查询、图书信息管理、图书借阅管理、用户管理等功能。
重点提示
本章重点讲解系统流程、模块功能、数据库设计以及系统各个模块的具体实现。
通过对本系统模块功能分析、系统流程设计、数据库设计和功能模块实现的学习，使读者深入掌握Java面向对象的编程的精髓，能够独立开发简单的Java程序应用系统。
本章重点内容如下：
Ø模块功能分析
Ø系统流程分析
Ø数据库设计
Ø各模块实现
10.1系统分析
10.1.1需求分析
在当今这个知识经济时代，知识的大爆炸带来了图书业的大发展，图书数量的急剧增加，但是书籍的增多也给图书管理带来了很大不便，图书管理系统开发的目的就是要解决图书管理的问题。
本系统需要实现图书管理系统的基本功能。
该系统能够对读者和图书进行管理，对借书和还书进行管理。
在对用户操作时，操作者可以依据用户编号或姓名进行用户管理；对图书操作时，操作者可以依据图书序列号或图书名对图书进行管理。
该系统会提高图书管理工作者的工作效率和工作能力，减少工作人员的出错率，减少读者的借阅时间，让其把更多的时间用在选择书和看书上。
图书管理系统需要具备以下主要功能：
Ø用户管理：
将用户信息存储于系统中，管理员可以管理用户，如查询用户、添加新用户、修改和删除用户等；
Ø书籍管理：
将图书信息存储于系统中，管理员可以添加新书、修改错误书和删除不存在的书，并可以查阅图书被借阅的情况；
Ø借阅管理：
管理员帮用户操作借书、还书，并可以查询用户借阅图书的情况；
10.1.2可行性分析
以前，图书馆采用手工方式对图书借阅信息进行管理，将借阅情况记录在借书证上，将图书数目和内容记录在文件中，这样，随着资料的增多，时间的增长，再查询时，就需要在众多的资料中查找，即费时又费力，手工操作使得图书借阅信息的管理工作混乱而复杂。
基于以上问题，开发一个智能化的、操作简单、使用方便的图书管理系统是非常有必要的。
图书管理系统使图书管理工作规范化、系统化、程序化，避免手工管理的繁琐工作，减少出错的概率，提高信息处理的速度和准确性。
图书管理系统是一个典型的数据库应用系统，主要涉及数据读写和数据的传递，利用Eclipse工具，采用Java语言进行开发不存在技术方面的问题。
10.1.3开发及运行环境分析
硬件平台：
ØCPU：
P1.60GHz；
Ø内存：
512M以上；
软件平台：
Ø操作系统：
Windows2000/WindowsXP/Windows2003/Windows2008；
Ø数据库：
SQLServer2005；
Ø开发工具：
JDK1.6.0Eclipse3.4；
10.2系统设计
目前开发系统常用的技术架构主要有两类：
C/S（Client/Server）模式和B/S（Browser/Server）模式。
C/S模式就是客户机/服务器模式。
在这种模式下，可以充分利用客户机和服务器的硬件环境优势，将任务合理分配到客户机端和服务器端来实现，降低了系统的通讯开销。
在C/S模式下，应用服务器运行数据负荷较轻，但是C/S模式的劣势是高昂的维护成本，且投资大。
B/S模式就是浏览器/服务器模式。
在Browser/Server模式下，用户主要通过客户端浏览器，浏览系统的工作界面，极少部分事务在浏览器端（Browser）实现，主要事务在服务器端（Server）实现。
Browser/Server模式通过Internet进行通信，不受地域的限制，减轻了系统维护与升级的成本和工作量。
图书借阅管理系统属于图书馆内部的一种管理系统，通过内部网络处理和交换信息，C/S（Client/Server）模式采用发放结构、解决数据库共享问题，本例采用C/S模式，客户端运行Java客户端程序，服务器端运行Java服务器端程序如图10-1所示。
图10-1系统运行总体结构
10.2.1系统流程
系统图书借阅流程如图10-2所示。
图10-2系统图书借阅流程图
借书过程如下。
（1）用户将图书和借阅卡（或卡号）交给管理人员；
（2）管理人员将图书和借阅卡上的号码输入系统；
（3）系统依据借阅卡号作为借阅条件进行查找；
（4）若查找到该用户，则依据图书编码查找图书；
（5）若查找到该图书，则予以借出。
还书过程如下。
（1）用户将图书和借阅卡（或卡号）交给管理人员；
（2）管理人员将图书和借阅卡上的号码输入系统；
（3）系统依据图书编码作为查询条件进行查找；
（4）若查找到该图书被借阅记录，则正常归还图书，并记录还书时间。
10.2.2模块功能结构分析
根据系统的设计要求，图书管理系统实现了五个完整的功能。
根据这些功能要求，设计的系统功能模块如图10-3所示。
图10-3系统功能模块
该系统需要添加图书、修改图书、删除图书、添加用户、修改用户、删除用户、借阅图书、归还图书和查阅图书等过程。
图书管理系统各模块功能要求分析如下：
用户登录要求
该模块实现对管理员用户登录的验证、标识，为用户对系统的操作提供授权依据，在这一模块中，首先要求管理员输入自己的登录用户名和登录密码，然后系统对用户名和密码进行验证，判断用户的身份。
用户管理要求
由于用户众多，为了方便每个用户借阅，该系统需要存储每个用户的基本信息，以便用户借书时通过用户名从数据库中快速调出用户信息，用户基本信息包括用户名、姓名、密码、学院、专业、年级等，管理员可以添加新用户、查询拥护、修改用户和删除用户
图书管理要求
为了方便书籍的管理，需要把每本书的相关信息添加到数据库，以便通过书号从数据库中快速调出用户信息，图书基本信息包括书号、作者、出版社、出版年月等，管理员可以添加图书、查询图书、修改图书和删除图书。
借阅管理要求
通过本系统，图书管理员可以进行图书借阅登记和图书归还登记，并可以查询图书被借阅的情况。
10.3数据库设计
图书借阅系统不仅要求数据库功能强大，而且要有很好的安全保障机制。
SQLserver数据库是当前应用最为广泛的数据库，它可以很好的支持各种信息，而且具有较高的数据安全保障，是一般公司、企业首选的数据库之一，本系统采用SQLserver数据库。
10.3.1E-R图
E-R图为实体-联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。
构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系，其表示方法为：
Ø实体型（Entity）：
用矩形表示，矩形框内写明实体名，比如在本系统中数据库的实体为用户和书籍等。
Ø属性（Attribute）：
用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来，比如书籍的作者、出版社和书号等。
Ø联系（Relationship）：
用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:
1，1:
n或m:
n）。
比如图书和借阅的关系就是1：
N的关系，一本书可能被多次借阅。
本系统所用到的数据库表的E-R图如图10-4所示。
图10-4数据库E-R图
10.3.2数据表结构分析
根据系统的设计要求和模块功能，进行数据库的分析和设计。
本节，将介绍图书管理系统所用到的数据库结构。
从以上分析可知，系统拥有图书管理员、用户（读者）、图书等实体。
在数据库中，可以使用表描述这些实体。
另外还需要存储图书借阅记录，也需要用表来表示，这些表的名称以及表的说明如下。
Ø管理员表Admin；
Ø用户（读者）表Users；
Ø图书表Book；
Ø借阅表Lendbook。
这些表之间存在一定的关联关系。
具体的关联关系如下所示：
Ø读者可以借阅、归还图书；读者借阅的图书保存在借阅表Lendbook中。
读者表Users和借阅表Lendbook通过读者序号进行关联；
Ø图书表Book和借阅表Lendbook可以通过图书序号进行关联；
Ø图书管理员可以对图书进行借阅和归还管理。
图书管理员表Admin和借阅表Lendbook可以通过图书管理员序号进行关联；
这些表的详细信息介绍如下。
1．管理员表Admin
管理员表Admin用来保存管理员用户信息，结构如表10-1所示。
表10-1管理员表Admin
字段名称
数据类型
说明
ID
自动编号
管理员序号
num
文本
管理员用户名，主键
name
文本
管理员姓名
password
文本
管理员密码
remark
文本
说明
2．图书用户表users
图书用户表users用来保存图书用户信息，结构如表10-2所示。
表10-2图书用户表user
字段名称
数据类型
说明
ID
自动编号
读者序号
number
文本
读者用户名，主键
name
文本
读者姓名
password
文本
读者密码
college
文本
读者学院
subject
文本
读者年级
grade
文本
读者专业
remark
文本
说明
3．图书表Book
图书表book用来保存图书信息，结构如表10-3所示。
表10-3图书表book
字段名称
数据类型
说明
ID
自动编号
图书序号
number
文本
图书编号，主键
bookname
文本
图书名称
publish
文本
出版社
author
文本
作者
isbn
数字
国际统一编号
price
文本
定价
lend
文本
是否借出。
4．借阅表Lendbook
借阅表Lendbook用来保存读者借阅信息，结构如表10-4所示。
表10-4借阅表borrow
字段名称
数据类型
说明
ID
自动编号
借阅序号，主键
bnumber
文本
图书编号
unumber
文本
借阅者用户名。
lendtime
文本
借书时间
Returntime1
文本
应还书时间
Returntime2
文本
还书时间
breturn
文本
是否归还
10.4连接数据库模块
系统所需要的信息都存储在数据库中，例如图书信息、读者信息、借阅信息等，要对这些信息进行操作，就必须连接数据库，为了省去每次操作都要编写连接数据库程序，我们把连接数据库操作封装到一个类jdbcfile.java中，在不同的模块中调用这个类就可以对数据库进行连接，执行相应的数据库操作，这样使得连接数据库安全高效，程序代码简洁清晰，也符合Java面向对象的思想。
连接数据库类jdbcfile.java的代码如下：
1importjava.sql.*;
由于类中要用到java.sql包中的类，因此这里首先要引入包。
2publicclassjdbcfile{
3//声明变量
4Connectionconn;
5Statementstmt;
6intinorupdatevalue=-1;
以上代码用于声明类中所使用到的变量。
7//声明构造方法，并抛出异常
8publicjdbcfile（）throwsException{
9try{
10Stringdrivername="com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver";
11StringdbURL="jdbc:
sqlserver:
//localhost:
1489;DatabaseName=book";
12//加载驱动程序
13Class.forName（drivername）;
14//创建数据库连接Connection对象
15conn=DriverManager.getConnection（dbURL,"sa","123"）;
16//创建Statement对象
17stmt=conn.createStatement（）;
18}catch（ClassNotFoundExceptione）{
19//捕获异常
20thrownewException（"数据库驱动未找到"+e.getMessage（））;
21}catch（SQLExceptione）{
22//捕获异常
23thrownewException（"数据库未连接"+e.getMessage（））;
24}
25}
以上代码用于连接数据库，首先，第13行加载数据库驱动程序，然后，第15行创建一个数据库连接，为执行SQL语句，第17行创建一个Statement对象，由于在连接数据库时可能产生异常，因此，在第18行和21行分别捕获异常。
26//定义查询数据的方法
27publicsynchronizedResultSetexecuteQuery（Stringsql）throwsException{
28ResultSetrs=stmt.executeQuery（sql）;
29returnrs;
30}
31//定义插入数据的方法
32publicsynchronizedintinsert（Stringsql）throwsException{
33inorupdatevalue=stmt.executeUpdate（sql）;
34returninorupdatevalue;
35}
36//定义修改数据的方法
37publicsynchronizedintupdate（Stringsql）throwsException{
38inorupdatevalue=stmt.executeUpdate（sql）;
39returninorupdatevalue;
40}
41//定义删除数据的方法
42publicsynchronizedintdel（Stringsql）throwsException{
43inorupdatevalue=stmt.executeUpdate（sql）;
44returninorupdatevalue;
45}
46//定义关闭数据库连接的方法
47publicvoidclose（）throwsException{
48conn.close（）;
49}
以上代码用于定义查询数据、插入数据、修改数据、删除数据和关闭数据库连接的方法，插入修改和删除使用的是同一个方法executeUpdate（），也可以只定义一个方法，这里为了表达清楚，使读者容易理解，定义了以上三个方法。
50}
10.5管理登录模块
为保证系统的完全性，只有管理员才可以对系统进行操作，因此，需要对用户登录信息进行验证，管理员的用户名和密码存放在数据库中，通过文本框获得用户输入的用户名和密码，然后与数据库中的用户名和密码进行比较，如果匹配，则进入系统，否则提示用户名和密码不正确。
10.5.1管理登录界面
管理登录界面主要用于输入用户名和密码，以便与数据库中的用户名和密码进行比较，界面主要包括两个标签、文本框和两个按钮，如图10-5所示。
图10-5管理登录界面
10.5.2管理登录技术实现
1．图形用户界面的具体实现
1importjava.awt.*;
2importjava.awt.event.*;
3importjava.sql.*;
4importjavax.swing.*;
以上代码用于导入以下程序所用到的包。
5publicclassLoginextendsJFrame{
6//声明标签、按钮、文本框和密码框
7privateJLabelJLb1;
8privateJLabelJLb2;
9privateJButtonOk_btn;
10privateJButtonCancel_btn;
11privateJTextFieldjtflduser;
12privateJPasswordFieldjtpwdfld;
13//声明窗口
14privateJFrameframe;
15//构造方法
16publicLogin（）{
17frame=newJFrame（"登录"）;
18Containercontent=frame.getContentPane（）;
19//采用GridLayout布局管理器
20content.setLayout（newGridLayout（3,2,20,20））;
21JLb1=newJLabel（"用户名"）;
22JLb2=newJLabel（"密码"）;
23//将标签置于居中位置
24JLb1.setHorizontalAlignment（SwingConstants.CENTER）;
25JLb2.setHorizontalAlignment（SwingConstants.CENTER）;
26jtflduser=newJTextField（）;
27jtpwdfld=newJPasswordField（）;
28Ok_btn=newJButton（"确定"）;
29Cancel_btn=newJButton（"取消"）;
30//为按钮增加事件监听者
31Ok_btn.addActionListener（newActionHandler（））;
32Cancel_btn.addActionListener（newActionHandler（））;
33//添加标签、文本框和密码框到窗口
34content.add（JLb1）;
35content.add（jtflduser）;
36content.add（JLb2）;
37content.add（jtpwdfld）;
38content.add（Ok_btn）;
39content.add（Cancel_btn）;
40frame.pack（）;
41//设定登录窗口启动时出现在屏幕中央位置
42frame.setLocationRelativeTo（null）;
43frame.setSize（300,200）;
44frame.setVisible（true）;
45}//Login（）method
Login类继承了JFrame，因此可以显示，在Login类中，首先声明标签、按钮、文本框、密码框和一个JFrame窗口，然后通过构造方法创建标签、按钮、文本框、密码框，并添加到窗口容器中，最后设置窗口的大小和可见性。
在程序的第31和32行，为按钮注册事件监听者，当单击按钮时产生事件。
2．处理监听者事件
当单击按钮时产生按钮单击事件，按钮把事件对象传递给监听者，事件监听者要监听到该事件，就要在程序中加入一个能够“听到”该事件的接口，实现这个接口并处理监听到的事件。
46/**
47*实现ActionListener监听，激活组件响应
48*/
49classActionHandlerimplementsActionListener{
50publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{
51Stringstr1,str2,sqlStr;
52Objectobj=e.getSource（）;
53//获得文本框和密码框的数据
54str1=jtflduser.getText（）.trim（）;
55str2=newString（jtpwdfld.getPassword（））.trim（）;
56try{
57//点击确定按钮
58if（obj.equals（Ok_btn））{
59if（str1.equals（""））{
60JOptionPane.showMessageDialog（frame,"用户名不能为空！
"）;
61return;
62}
63//创建数据库连接
64jdbcfileconn=newjdbcfile（）;
65//产生登录sql语句
66sqlStr="select*fromAdminwherenum='"+str1+"'andpassword='"+str2+"'";
67ResultSetresult=conn.executeQuery（sqlStr）;
68if（result.next（））{
69//弹出对话框提示登录成功
70JOptionPane.showMessageDialog（frame,"登录成功！
"）;
71//打开图书管理主页面
72bookmainbookmain1=newbookmain（）;
73bookmain1.go（）;
74//关闭登录窗口
75frame.dispose（）;
76//关闭数据库连接
77conn.close（）;
78}else{
79JOptionPane.showMessageDialog（frame,"用户名或密码错误"）;
80}
81
82}elseif（obj.equals（Cancel_btn））{
83//点击取消按钮
84System.exit（0）;
85}
86}catch（ClassNotFoundExceptionce）{
87//捕获异常
88System.out.println（"SQLException:
"+ce.getMessage（））;
89}
90catch（SQLExceptionex）{
91//捕获异常
92System.out.println（ex）;
93}
94catch（Exceptions）{
95//捕获异常
96s.printSta
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