图书管理系统

图书管理系统一、项目概述1.1项目背景随着信息技术的飞速发展，图书馆的管理方式也在不断变革。传统的手工图书管理方式效率低下、易出错，已难以满足现代图书馆的需求。因此，开发一个高效、便捷的图书管理系统具有重要的现实意义。

1.2项目目标本图书管理系统旨在实现图书馆图书信息的自动化管理，包括图书的录入、查询、借阅、归还等功能，提高图书馆管理的工作效率，方便读者借阅图书，同时保证图书信息的准确性和安全性。

1.3项目范围本系统涵盖了图书馆日常运营中的主要业务流程，包括图书信息管理、读者信息管理、借阅信息管理等功能模块。不涉及图书馆的财务管理、采购管理等其他复杂业务。

二、需求分析2.1功能性需求1.图书信息管理-能够添加新的图书信息，包括书名、作者、出版社、出版日期、ISBN号、库存数量等。-可以修改已有的图书信息。-能够删除不再需要的图书信息。-支持按多种条件查询图书信息，如书名、作者、ISBN号等。2.读者信息管理-录入读者的基本信息，如姓名、性别、联系方式、注册日期等。-修改读者的相关信息。-删除读者信息（在没有未归还图书的情况下）。-按读者姓名、学号等条件查询读者信息。3.借阅信息管理-读者能够借阅图书，系统记录借阅日期、应归还日期等信息。-读者归还图书时，更新借阅记录。-可以查询某读者的借阅历史。-能够统计图书的借阅情况，如热门图书排行榜等。

2.2非功能性需求1.性能需求-系统响应时间应在合理范围内，一般查询操作不超过3秒，数据更新操作不超过5秒。-支持多用户并发访问，在并发用户数达到一定数量时（如50个），系统仍能稳定运行。2.安全性需求-对不同用户角色设置不同的权限，如管理员可进行所有操作，普通读者只能进行借阅和查询操作。-保护图书信息、读者信息和借阅信息的安全，防止数据泄露和非法修改。3.易用性需求-系统界面简洁美观，操作方便快捷，易于用户学习和使用。-提供必要的提示信息和帮助文档，方便用户操作。

三、总体设计3.1系统架构设计本图书管理系统采用三层架构，即表示层、业务逻辑层和数据访问层。1.表示层：负责与用户进行交互，提供系统的操作界面，接收用户输入并显示系统输出。采用图形用户界面（GUI）技术，如Java的Swing或JavaFX实现。2.业务逻辑层：处理系统的业务逻辑，如图书信息管理、读者信息管理、借阅信息管理等功能的实现。封装了业务规则和流程，与表示层和数据访问层进行交互。3.数据访问层：负责与数据库进行交互，实现数据的存储、查询、更新和删除等操作。采用数据库连接技术，如JDBC连接关系型数据库MySQL。

3.2功能模块设计1.图书管理模块-图书添加：输入图书的各项信息，保存到数据库。-图书修改：根据图书的唯一标识（如ISBN号），修改相应的图书信息。-图书删除：删除指定的图书记录。-图书查询：根据输入的条件查询图书信息。2.读者管理模块-读者添加：录入读者基本信息，存入数据库。-读者修改：修改读者的相关信息。-读者删除：在满足条件下删除读者记录。-读者查询：按条件查询读者信息。3.借阅管理模块-借阅图书：记录读者借阅图书的相关信息。-归还图书：更新借阅记录，增加图书库存。-借阅历史查询：查询某读者的借阅历史。-借阅情况统计：统计图书的借阅情况，生成报表。

3.3数据库设计1.图书表（books）-字段：book_id（图书编号，主键，自增）、title（书名）、author（作者）、publisher（出版社）、publication_date（出版日期）、isbn（ISBN号）、quantity（库存数量）2.读者表（readers）-字段：reader_id（读者编号，主键，自增）、name（姓名）、gender（性别）、contact（联系方式）、registration_date（注册日期）3.借阅记录表（borrows）-字段：borrow_id（借阅记录编号，主键，自增）、reader_id（读者编号，外键）、book_id（图书编号，外键）、borrow_date（借阅日期）、return_date（应归还日期）

四、详细设计4.1图书管理模块详细设计1.图书添加功能-界面设计：提供文本框用于输入图书的书名、作者、出版社等信息，日期选择控件用于选择出版日期，输入框用于输入ISBN号和库存数量。-业务逻辑：检查输入信息的合法性，如必填项是否为空，ISBN号是否符合格式等。将合法信息插入到图书表中。-数据访问：使用JDBC执行SQL插入语句，如"INSERTINTObooks(title,author,publisher,publication_date,isbn,quantity)VALUES(?,?,?,?,?,?)"，并设置相应的参数。2.图书修改功能-界面设计：提供图书编号输入框，以及与图书添加类似的信息修改文本框。-业务逻辑：根据输入的图书编号查询图书记录，检查修改后的信息合法性，更新相应的图书记录。-数据访问：使用JDBC执行SQL更新语句，如"UPDATEbooksSETtitle=?,author=?,publisher=?,publication_date=?,isbn=?,quantity=?WHEREbook_id=?"，并设置参数。3.图书删除功能-界面设计：提供图书编号输入框。-业务逻辑：根据图书编号查询图书记录，确认后删除该记录。同时检查是否有相关的借阅记录，如有则提示不能删除。-数据访问：使用JDBC执行SQL删除语句，如"DELETEFROMbooksWHEREbook_id=?"，并设置参数。4.图书查询功能-界面设计：提供多个查询条件的选择框和输入框，如按书名、作者、ISBN号等查询。-业务逻辑：根据用户选择的查询条件构造SQL查询语句，如"SELECT*FROMbooksWHEREtitleLIKE?ORauthorLIKE?ORisbnLIKE?"，并设置相应的参数进行模糊查询。-数据访问：使用JDBC执行查询语句，返回查询结果并显示在界面上。

4.2读者管理模块详细设计1.读者添加功能-界面设计：提供文本框用于输入读者的姓名、性别、联系方式等信息，日期选择控件用于选择注册日期。-业务逻辑：检查输入信息的合法性，如必填项是否为空，联系方式是否符合格式等。将合法信息插入到读者表中。-数据访问：使用JDBC执行SQL插入语句，如"INSERTINTOreaders(name,gender,contact,registration_date)VALUES(?,?,?,?)"，并设置参数。2.读者修改功能-界面设计：提供读者编号输入框，以及与读者添加类似的信息修改文本框。-业务逻辑：根据读者编号查询读者记录，检查修改后的信息合法性，更新相应的读者记录。-数据访问：使用JDBC执行SQL更新语句，如"UPDATEreadersSETname=?,gender=?,contact=?,registration_date=?WHEREreader_id=?"，并设置参数。3.读者删除功能-界面设计：提供读者编号输入框。-业务逻辑：根据读者编号查询读者记录，检查是否有未归还图书，如无则删除该记录。-数据访问：使用JDBC执行SQL删除语句，如"DELETEFROMreadersWHEREreader_id=?"，并设置参数。4.读者查询功能-界面设计：提供多个查询条件的选择框和输入框，如按姓名、读者编号等查询。-业务逻辑：根据用户选择的查询条件构造SQL查询语句，如"SELECT*FROMreadersWHEREnameLIKE?ORreader_idLIKE?"，并设置相应的参数进行模糊查询。-数据访问：使用JDBC执行查询语句，返回查询结果并显示在界面上。

4.3借阅管理模块详细设计1.借阅图书功能-界面设计：提供读者编号输入框和图书编号输入框。-业务逻辑：检查读者是否存在，图书是否有库存。记录借阅信息到借阅记录表中，同时更新图书的库存数量。-数据访问：使用JDBC执行两条SQL语句，一条插入借阅记录，如"INSERTINTOborrows(reader_id,book_id,borrow_date,return_date)VALUES(?,?,?,?)"，另一条更新图书库存，如"UPDATEbooksSETquantity=quantity-1WHEREbook_id=?"，并设置相应的参数。2.归还图书功能-界面设计：提供借阅记录编号输入框。-业务逻辑：根据借阅记录编号查询借阅记录，检查是否逾期。更新借阅记录为已归还状态，同时增加图书的库存数量。-数据访问：使用JDBC执行两条SQL语句，一条更新借阅记录，如"UPDATEborrowsSETreturn_date=CURDATE()WHEREborrow_id=?"，另一条更新图书库存，如"UPDATEbooksSETquantity=quantity+1WHEREbook_id=?"，并设置参数。3.借阅历史查询功能-界面设计：提供读者编号输入框。-业务逻辑：根据读者编号查询该读者的所有借阅记录，并按借阅日期排序。-数据访问：使用JDBC执行SQL查询语句，如"SELECT*FROMborrowsWHEREreader_id=?ORDERBYborrow_date"，并设置参数，返回查询结果显示在界面上。4.借阅情况统计功能-界面设计：提供统计时间段的选择控件。-业务逻辑：根据选择的时间段统计图书的借阅次数，生成排行榜。-数据访问：使用JDBC执行SQL统计语句，如"SELECTbook_id,COUNT(*)ASborrow_countFROMborrowsWHEREborrow_dateBETWEEN?AND?GROUPBYbook_idORDERBYborrow_countDESC"，并设置参数，返回统计结果显示在界面上。

五、编码实现5.1开发环境本系统采用Java语言进行开发，使用Eclipse作为集成开发环境（IDE），数据库选用MySQL5.7。

5.2关键代码示例1.图书添加功能代码```javapublicvoidaddBook(Bookbook){Stringsql="INSERTINTObooks(title,author,publisher,publication_date,isbn,quantity)VALUES(?,?,?,?,?,?)";try(Connectionconn=DriverManager.getConnection(url,username,password);PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql)){pstmt.setString(1,book.getTitle());pstmt.setString(2,book.getAuthor());pstmt.setString(3,book.getPublisher());pstmt.setDate(4,newjava.sql.Date(book.getPublicationDate().getTime()));pstmt.setString(5,book.getIsbn());pstmt.setInt(6,book.getQuantity());pstmt.executeUpdate();}catch(SQLExceptione){e.printStackTrace();}}```2.图书查询功能代码```javapublicList<Book>queryBooks(Stringcondition){List<Book>books=newArrayList<>();Stringsql="SELECT*FROMbooksWHEREtitleLIKE?ORauthorLIKE?ORisbnLIKE?";try(Connectionconn=DriverManager.getConnection(url,username,password);PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql)){pstmt.setString(1,"%"+condition+"%");pstmt.setString(2,"%"+condition+"%");pstmt.setString(3,"%"+condition+"%");try(ResultSetrs=pstmt.executeQuery()){while(rs.next()){Bookbook=newBook();book.setBookId(rs.getInt("book_id"));book.setTitle(rs.getString("title"));book.setAuthor(rs.getString("author"));book.setPublisher(rs.getString("publisher"));book.setPublicationDate(rs.getDate("publication_date"));book.setIsbn(rs.getString("isbn"));book.setQuantity(rs.getInt("quantity"));books.add(book);}}}catch(SQLExceptione){e.printStackTrace();}returnbooks;}```3.借阅图书功能代码```javapublicvoidborrowBook(intreaderId,intbookId){Stringsql1="INSERTINTOborrows(reader_id,book_id,borrow_date,return_date)VALUES(?,?,CURDATE(),DATE_ADD(CURDATE(),INTERVAL14DAY))";Stringsql2="UPDATEbooksSETquantity=quantity-1WHEREbook_id=?";try(Connectionconn=DriverManager.getConnection(url,username,password);PreparedStatementpstmt1=conn.prepareStatement(sql1);PreparedStatementpstmt2=conn.prepareStatement(sql2)){pstmt1.setInt(1,readerId);pstmt1.setInt(2,bookId);pstmt2.setInt(1,bookId);pstmt1.executeUpdate();pstmt2.executeUpdate();}catch(SQLExceptione){e.printStackTrace();}}```

六、测试6.1测试计划1.测试目标：验证系统是否满足需求规格说明书中的各项功能和非功能需求。2.测试范围：涵盖图书管理、读者管理、