基于Web的图书管理系统的设计与实现修改稿.doc

基于Web的图书管理系统的设计与实现摘 要随着时代的发展，在现代中小型图书管理系统中，如何方便快捷地为用户提供服务、提高图书的利用率等问题变得越来越突出。借助网络，在图书管理和用户之间建立一个交互的电子平台，将大大提高中小型图书管理的管理水平和现代化程度。 图书管理系统正是趋于这个目标而设计，主要实现了5个方面的功能：1.图书查询，对图书进行查询，可查询书本的当前状态和相关信息；2.借阅管理，包括书籍借阅和书籍归还的管理；3.图书管理，主要实现书库的管理和书籍的管理，包括书库的建立和删除，新书的入库和废书的删除等；4.会员管理，是对会员信息和借阅进行管理；5.系统管理，是对系统的权限管理。系统设计突出充分利用JSP技术的MVC设计模式、J2EE开发中流行的组合框架SSH（Strust+Spring+Hibernate）技术和MYSQL数据库技术设计和实现了一个基于Web的图书管理系统。系统要解决的图书管理所要解决的问题，可以满足图书管理基本要求，包括添加、修改删除管理等功能。系统能根据用户的需求，快捷方便的为读者提供借阅服务。关键词： 图书管理，MVC，框架，SSH，MYSQL数据库The library management system based on Web of design and implementationABSTRACT:With the development in modern small library management system, how to quickly and easily provide users with services, enhancing the utilization of other issues become more prominent. With the network, the library management and user interaction between a e-platform will greatly enhance the management of small and medium level of library management and modernization. Library management system is designed to tend to this end, the main achievement of the five functional areas: one. Book inquiries, check books, check books can be the current status and related information; two. Lending management, including the lending library, and Books returned to the management; three. library management, the main stacks of the management and implementation of management books, including the stack room of the building and removed, new books, book storage and waste removal, etc.; four. member of management, is a member of loan for information and Management; five. system management is a system of rights management. System design using JSP database development tools and MYSQL5.0 to develop the library management system. Library management system to be solved to solve the problem of library management to meet the basic requirements, including add, modify, remove management. System according to user needs, provide readers with fast and convenient loan services. Keywords: Literature management system； Information management； JSP第一章 系统需求分析1.1引言随着计算机技术的飞速发展，计算机在企业管理中应用的普及，利用计算机实现图书信息的管理势在必行。目前图书管理的借阅工作部分大多数还是手工管理，工作效率很低，并且不能及时了解图书的种类和用户比较需求的图书等，不能更好的适应当前读者的借阅要求。手工管理还存在这许多弊端,由于不可避免的人为因素,造成数据的遗漏、误报。计算机信息化管理有着储存量大，速度快等许多优点，提供给我们的处理信息及时快捷，因此我们利用计算机提供给我们的信息对读者的借阅过程形成一整套动态的管理能够极大地提高图书管理管理的效率,这也是图书管理的科学化、正规化管理,与世界接轨的重要条件。1.2 开发环境在开发图书馆管理系统时，需要具备下面的软件环境。服务器端： 操作系统：Windows Sever 2003 Web服务器：Tomcat5.5 Java开发包：JDK 1.5以上，JRE1.6. 数据库：MySQL 5.0.37 浏览器：IE6.0以上版本 分辨率：最佳效果为1024 X 768 客户端： 浏览器：IE 6.0 分辨率：最佳效果 1024 X 768像素 1.3 系统需求分析系统的主要目的是实现一个图书管理系统。系统有2 类用户分别为管理员、读者会员。管理员经口令认证进人系统后，管理员可完成维护系统的功能， 包括管理图书和管理会员。读者会员则完成查询图书、修改个人资料、查询个人借阅信息的功能， 工作完成后可以退出系统。1.3.1功能需求描述随着图书的日益增多，传统的手工图书管理不仅工作量大，而且容易出现问题。图书管理设计的内容非常复杂而且繁多，比如拥有图书信息录入管理、用户信息管理、图书借阅管理和归还管理，图书的查询和修改等。由于系统主要是为方便管理员定制开发的，因此针对图书管理的实际工作而言，经过了反复地论证，最终确定了图书管理系统的设计方案，图书管理系统的主要功能为：（1） 用户登录。管理员或会员根据工作证和密码登录系统进行身份验证。（2） 查询图书。登录系统后进行图书检索， 并可以通过点击图书名称查看书本详细信息。可以查看到书本的所有信息及借阅信息。（3） 添加图书。只有管理员登录成功后才能添加图书。通过点击导航条上的“添加图书“超链接进入添加图书页面，填好后点提交， 就进数据库了。（4） 修改图书。只有管理员登录成功后才能修改图书。通过点击导航条上的“修改图书“超链接进入修改图书页面，修改好后点提交， 就进数据库了。（5） 删除图书。只有管理员登录成功后才能修改图书。通过点击导航条上的“删除图书“超链接进入删除图书页面，点删除就可将书删除。（6） 修改和查询个人信息。1.4 性能需求为了保证系统能够长期、安全、稳定、可靠、高效的运行，图书管理系统应该满足以下的性能需求：1.4.1系统处理的准确性和及时性系统处理的准确性和及时性是系统的必要性能。在系统设计和开发过程中，要充分考虑系统当前和将来可能承受的工作量，使系统的处理能力和响应时间能够满足中小型企业对信息处理的需求。1.4.2系统的开放性和系统的可扩充性图书管理系统在开发过程中，应该充分考虑以后的可扩充性。例如用户查询的需求也会不断的更新和完善，都要求系统提供足够的功能的调整和扩充。而要实现这一点，应通过系统的开放性来完成，既系统应是一个开放系统，只要符合一定的规范，可以简单的加入和减少系统的模块，配置系统的硬件。通过软件的修补、替换完成系统的升级和更新换代。1.4.3系统的易用性和易维护性图书管理系统是直接面对使用人员的，而使用人员往往对计算机并不时非常熟悉。这就要求系统能够提供良好的用户接口，易用的人机交互界面。要实现这一点，就要求系统应该尽量使用用户熟悉的术语和中文信息的界面；针对用户可能出现的使用问题，要提供足够的在线帮助，缩短用户对系统熟悉的过程。1.4.4系统的标准性系统在设计开发使用过程中都要涉及到很多计算机硬件、软件。所有这些都要符合主流国际、国家和行业标准。1.4.5系统的先进性目前计算系统的技术发展相当快，做为图书管理系统工程，在系统的生命周期尽量做到系统的先进，充分完成企业信息处理的要求而不至于落后。这一方面通过系统的开放性和可扩充性，不断改善系统的功能完成。另一方面，在系统设计和开发的过程中，应在考虑成本的基础上尽量采用当前主流并先进且有良好发展前途的产品。1.4.6系统的响应速度图书管理系统系统在日常处理中的响应速度为秒级，达到实时要求，以及时反馈信息。在进行统计分析时，根据所需数据量的不同而从秒级到分钟级,原则是保证操作人员不会因为速度问题而影响工作效率。第二章 相关技术介绍本系统实现，采用现在Web开发最流行的组合框架SSH（Strust+Spring+Hibernate）,该框架是基于MVC设计模式的一个组合框架，系统实现层次分明，action层页面传值，控制跳转，service层业务服务层，主要实现业务逻辑处理，dao层主要是做数据持久层的工作，负责与数据库进行联络的一些任务都封装在此，model层数据表与实体类型映射。本系统设计时，考虑到数据库存储量大，系统适用对象是中大型旅游运行商，选择了现在比较流行的MySQL数据库作为系统数据库。本章节将对MVC模式、SSH框架以及MySQL数据库等技术做简要介绍。2.1 MVC简介 MVC是一个设计模式，它强制性的使应用程序的输入、处理和输出分开。使用MVC应用程序被分成三个核心部件：模型Model、视图View、控制器Controller。它们各自处理自己的任务。 视图是用户看到并与之交互的界面。对老式的Web应用程序来说，视图就是由HTML元素组成的界面，在新式的Web应用程序中，HTML依旧在视图中扮 演着重要的角色，但一些新的技术已层出不穷，它们包括Macromedia Flash和象XHTML，XML/XSL，WML等一些标识语言和Web services。如何处理应用程序的界面变得越来越有挑战性。MVC一个大的好处是它能为你的应用程序处理很多不同的视图。在视图中其实没有真正的处理发生，不管这些数据是联机存储的还是一个雇员列表，作为视图来讲，它只是作为一种输出数据并允许用户操纵的方式。模型表示企业数据和业务规则。在MVC的三个部件中，模型拥有最多的处理任务。例如它可能用象EJBs和ColdFusion Components这样的构件对象来处理数据库。被模型返回的数据是中立的，就是说模型与数据格式无关，这样一个模型能为多个视图提供数据。由于应用于模型的代码只需写一次就可以被多个视图重用，所以减少了代码的重复性。控制器接受用户的输入并调用模型和视图去完成用户的需求。所以当单击Web页面中的超链接和发送HTML表单时，控制器本身不输出任何东西和做任何处理。它只是接收请求并决定调用哪个模型构件去处理请求，然后再确定用哪个视图来显示返回的数据。MVC模式三核心部件关系图如下图2-1。 Controller User Action UpdateModel View Update Notify 图2-1 MVC模型图 2.1.1MVC的优点低耦合性视图层和业务层分离，这样就允许更改视图层代码而不用重新编译模型和控制器代码，同样，一个应用的业务流程或者业务规则的改变只需要改动MVC的模型层即可。因为模型与控制器和视图相分离，所以很容易改变应用程序的数据层和业务规则。高重用性和可适用性随着技术的不断进步，现在需要用越来越多的方式来访问应用程序。MVC模式允许你使用各种不同样式的视图来访问同一个服务器端的代码。它包括任何WEB（HTTP）浏览器或者无线浏览器（wap），比如，用户可以通过电脑也可通过手机来订购某样产品，虽然订购的方式不一样，但处理订购产品的方式是一样的。由于模型返回的数据没有进行格式化，所以同样的构件能被不同的界面使用。例如，很多数据可能用HTML来表示，但是也有可能用WAP来表示，而这些表示所需要的命令是改变视图层的实现方式，而控制层和模型层无需做任何改变。较低的生命周期成本MVC使降低开发和维护用户接口的技术含量成为可能。快速的部署使用MVC模式使开发时间得到相当大的缩减，它使程序员（Java开发人员）集中精力于业务逻辑，界面程序员（HTML和JSP开发人员）集中精力于表现形式上。可维护性分离视图层和业务逻辑层也使得WEB应用更易于维护和修改。有利于软件工程化管理由于不同的层各司其职，每一层不同的应用具有某些相同的特征，有利于通过工程化、工具化管理程序代码。2.2 SSH框架简介SSH框架是J2EE开发的一个流行组合框架，其中SSH是Struts+Spring+Hibernate三个单词缩写。（1） S表示层框架Struts Struts是一个在JSP Model2基础上实现的MVC框架，主要分为模型(Model)、视图(Viewer)和控制器(Controller)三部分，其主要的设计理念是通过控制器将表现逻辑和业务逻辑解耦，以提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性。（2）S业务逻辑层框架Spring Spring是一个解决了许多J2EE开发中常见问题并能够替代EJB技术的强大的轻量级框架。这里所说的轻量级指的是Spring框架本身，而不是指Spring只能用于轻量级的应用开发。Spring的轻盈体现在其框架本身的基础结构以及对其他应用工具的支持和装配能力。与EJB这种庞然大物相比，Spring可使程序研发人员把各个技术层次之间的风险降低。 Spring框架的核心是控制翻转IoC(Inversion of Control)/依赖注入DI(Dependence Injection)机制。IoC是指由容器中控制组件之间的关系（这里，容器是指为组件提供特定服务和技术支持的一个标准化的运行时的环境）而非传统实现中由程序代码直接操控，这种将控制权由程序代码到外部容器的转移，称为“翻转”3。DI是对IoC更形象的解释，即由容器在运行期间动态地将依赖关系(如构造参数、构造对象或接口)注入到组件之中3。Spring采用设值注入(使用Setter方法实现依赖)和构造子注入(在构造方法中实现依赖)的机制，通过配置文件管理组建的协作对象，创建可以构造组件的IoC容器。这样，不需要编写工厂模式、单例模式或者其他构造的方法，就可以通过容器直接获取所需的业务组件。（3）H数据持久层框架Hibernate O/R mapping技术是为了解决关系型数据库和面向对象的程序设计之间不匹配的矛盾而产生的。Hibernate是目前最为流行的O/R mapping框架，它在关系型数据库和Java对象之间做了一个自动映射，使得程序员可以以非常简单的方式实现对数据库的操作。SSH框架关系如下图2-2。PersistenceLayer HibernateDataSource/Connection Pool Query LanguageSupport and Other Hibernate service BussinessLayer Spring TransactionHibernateSession ManagementBusiness Service Classes UILayer Struts-MVC Struts ActionActionForm JSPStruts-config.xml etc DAO classesService Locator Domain Model Business Objects 图2-2 SSH框架关系图2.3 MySQL数据库简介MySQL关系数据库服务器大约在15年前脱胎于一个公司的内部项目，最初由瑞典TcXDataKonsult AB (AB是Aktiebolag的缩写，在瑞典语中表示公司）的员工发起，这个称为MySQL的项目在1996年底开始公司发行。该软件迅速流行起来，所以他们在2001年成立了一家完全致力于MySQL服务和产品的公司，称为MySQLAB。由于一开始就获利颇丰，MySQLAB飞速发展，在多个国家成立了办事处，吸引了大量风险投资资金，并开始与很多重量级公司合作，包括Red Hat、Veritas、Novell、Rackspace。MySQL公司的发展因2008年被Sun Microsystems收购而终结，而后者则于2009年初被Oracle公司买进。从1996年首次发行开始，MySQL的发开人员就将重点放在了软件性能和可拓展性上。其结果是得到了一个高度优化的产品，但是缺乏企业级数据库产品的很多标准特征，例如存储过程、触发器和事务。然而，该产品仍然吸引了大量的用户，这些用户更注重速度和可拓展性，而不那么关心平常不太使用的功能（随后的版本又包括了这样一些特征，并吸引了更多的用户）。尽管如此，MySQL仍有由于一下特点而风靡：使用C和C+编写，并使用了多种编译器进行测试，保证源代码的可移植性；支持AIX、FreeBSD、HP-UX、Linux、Mac OS、NovellNetware、OpenBSD、OS/2 Wrap、Solaris、Windows等多种操作系统；为多种编程语言提供了API。这些编程语言包括C、C+、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby和Tcl等；支持多线程，充分利用CPU资源 ；优化的SQL查询算法，有效地提高查询速度 ；既能够作为一个单独的应用程序应用在客户端服务器网络环境中，也能够作为一个库而嵌入到其他的软件中提供多语言支持，常见的编码如中文的GB 2312、BIG5，日文的Shift_JIS等都可以用作数据表名和数据列名 ；提供TCP/IP、ODBC和JDBC等多种数据库连接途径；提供用于管理、检查、优化数据库操作的管理工具；可以处理拥有上千万条记录的大型数据库 ；支持多种存储引擎。2.3 本章技术小结本章主要介绍了最新的MVC优秀的设计模式、J2EE开发的一个流行组合SSH框架，以及MySQL数据库。在我的系统开发过程中，这些技术都有相应的应用到我的图书管理系统中。第三章 系统概要设计系统概要设计是系统实现一个重要的前期工作。本章节将结合功能设计、模块划分和子模块功能设计及流程三个方面对该系统的概要设计做详细的说明。3.1 功能设计本系统是基于B/S模式的旅游管理系统的设计与实现。系统开发使用软件有MyEclipse8.5、MySQL、Dreamwear8.0等，系统功能主要包括登录，系统设置，读者管理，图书管理，图书借还，系统查询等。本系统设计实现了用户登录、系统设置、读者管理、图书管理、图书借还、系统查询等模块。系统模块结构参考图3-1。图书管理系统读者管理模块用户登录模块系统设置模块更改口令模块图书借还模块图书管理模块系统查询模块 图3-1图书管理系统模块3.2 模块具体划分系统主要划分为四大模块，分别是用户登录模块、系统设置模块、读者管理模块、图书管理模块和图书借还等模块。其模块具体划分参考图3-2。图书馆管理系统系统设置读者管理图书借还图书管理图书馆信息管理员设置读者类型管理读者档案管理图书类型管理图书档案管理图书借阅图书归还系统查询参数设置书架设置图书续借图书档案查询图书借阅查询借阅到期提醒更改口令退出系统3-2 图书管理系统功能模块具体划分图3.3 子模块功能设计及流程为了能更好地完成系统实现，本文对系统各子模块功能设计以及流程做了详细的说明。3.3.1 登录模块用户输入用户密码，系统验证，失败时返回登录页面，成功时进入主界面。登陆成功，将用户信息保存Session里，便于用户信息提取。设计流程图参考图3-3。 用户登录访问login.jsp 信息录入错误提示登录验证 error successUser>Session 进入main.jsp 图3-3 登录模块程序流程3.3.2 系统设置模块主要操作：对管理员、书架等的增加、修改、删除、查询。基本操作流程参考图3-4。操作说明：1、 增加验证录入信息是否正确，确认正确，成功后显示信息列表。2、 修改验证修改信息是否正确，确认修改，成功后显示信息列表。3、 删除选择删除项，确认删除后，删除选择数据，成功后显示回信息列表。4、 查询查询所有的管理员、书架等信息。查询流程参考图3-5。系统设置信息输入查询数据录入数据修改、删除数据图3-4 系统设置基本操作基本操作删除增加、修改选择数据录入信息信息判断错误提示删除判断错误提示 N N Y Y信息列表信息列表 图3-5基本操作的程序流程3.3.3 读者管理模块主要操作：对读者信息的维护，包括增、删、查、改等。程序流程参考图3-4和图3-5。3.3.4 图书管理模块主要操作：对图书信息的维护，包括增、删、查、改等。程序流程参考图3-4和图3-5。3.3.4 图书借还模块主要操作：对图书的管理，包括图书借阅、图书续借、图书归还等。程序流程参考图3-6、图3-7和图3-8。录入读者条形码选择图书输入图书的条形码或书名完成图书借阅显示读者信息 确认确认图3-6图书借阅的程序流程显示该读者所借的所有书籍录入读者条形码选择续借图书显示读者信息 完成图书续借图3-7图书续借的程序流程显示该读者所借的所有书籍录入读者条形码选择归还图书显示读者信息 完成图书归还图3-8图书续借的程序流程3.3.4 系统查询模块主要操作：对图书的相关查询，包括图书档案查询、图书借阅查询、借阅到期提醒等。程序流程参考图3-9。信息查询模糊查询等值查询选择条件选择条件录入部分信息录入完整信息错误提示查询判断查询判断错误提示 N N Y Y 查询查询结果信息列表结果信息列表 图3-9 查询操作流程图第四章 数据库设计4.1数据库设计概述 计算机信息系统以数据库为核心，在数据库管理系统的支持下，进行信息的收集、整理、存储、检索、更新、加工、统计和传播等操作。 为了使现实世界的信息流计算机化，并对计算机化的信息进行各种操作，就是如何利用数据库管理系统、系统软件和相关硬件系统，将用户的要求转化成有效的数据结构，并使数据库结构易于实现用户新的要求的过程。 确切的说，数据库设计是指对于一个给定的应用环境，提供一个确定最优数据模型与处理模式的逻辑设计，以及一个确定数据库存储结构与存取方法的物理设计，建立起既能反映现实世界信息和信息联系，满足用户数据要求和加工要求，又能被某个数据库管理系统所接受，同时能实现系统目标，并有效存取数据的数据库。 根据软件工程的思想，数据库设计的周期可以划分为六个阶段： 规划阶段、需求分析阶段 、设计阶段、程序编制阶段 、调试阶段、运行和维护阶段 。数据库设计是要在一个给定的应用环境（DBMS）中，通过合理的逻辑设计和有效的物理设计，构造较优的数据库模式、子模式，建立数据库和设计应用程序，满足用户的各种信息需求。物理结构设计的原则如下：（1） 尽可能的减少数据冗余和重复（2） 结构设计与操作设计相结合（3） 数据结构具有相对的稳定性。基于以上设计原则，系统设计了一个数据库，包含基本信息表（如图书信息表、系统用户表等）及几个实体联系建模后的表（如借阅信息表、会员信息表等）。为了加快系统访问的速度把这些表放在一个数据库中。4.2数据字典有了系统的数据流图后，还有相当多的数据信息如图书、借阅、归还等信息需要进一步描述，这就是需要定义数据字典，才能把现有的系统描述清楚。列出系统的主要数据字典。名称：管理员描述：记录管理员信息定义：管理员信息=管理员ID+管理员密码输入数据:管理员信息输出数据:管理员信息名称：图书信息表结构描述：记录所有图书的基本情况定义：图书信息=图书编号+ISBN号+索引号+图书类别+图书名称+语种+原名+页码+作者+价格+出版社+出版时间+登记日期+备注输入数据：图书信息输出数据：图书信息名称：读者信息表结构描述：记录所有读者的基本情况定义：读者信息=读者编号+性别+姓名+类别+身份证号+办证日期+证有效期+工作单位+E-mail+联系电话输入数据：读者信息输出数据：读者信息名称：借书登记表结构描述：记录所有图书的借阅情况定义：借书信息=读者编号+读者编号+读者类别+图书编号+图书类别+图书名称+原名+作者+出版社+借出日期+应还日期输入数据：借书信息输出数据：借书信息名称：记录归还登记表结构描述：记录所有图书的归还情况定义：归还信息=读者编号+读者编号+读者类别+图书编号+图书类别+图书名称+原名+作者+出版社+借出日期+应还日期+实还日期+罚款输入数据：归还信息输出数据：归还信息4.3数据库的逻辑设计在需求分析阶段已完成该系统所有的数据分析。根据该阶段所建立的概念模型，已经得出满足系统设计要求的几个关系描述，该阶段的主要工作就是把前一阶段的成果转化为具体的数据库。下面给出概念结构设计得E-R图。1：管理员实体E-R图： 管理员密码用户ID图4.1 管理员实体E-R图2：会员信息实体E-R图：编号电话读者 姓名条形码电子邮件职业类型 图4.2 读者实体E-R图3：图书信息实体E-R图：出版日期 条形码 图书 登记日期编号出版社名称类别 数量 价格作者 图4.3 图书实体E-R图4：借书信息实体E-R图：出版 读者编号 借书 读者姓名书籍类别书籍编号应还日期 借出日期书籍名称书籍作者读者类别 图4.4 借书实体E-R图6：还书信息实体E-R图：实还日期 读者编号 还书操作员 读者姓名书籍类别书籍编号应还日期书籍名称 借出日期读者类别 书籍作者 图4.5还书实体E-R图7：总体E-R图：权限管理参数管理读者管理管理员图书管理读者图书归还借阅图书馆信息管理出版社信息管理 1 1 N N M M N N N 图4.6总体E-R图4.4 数据库表tb_manager表是用户记录用户的信息（管理员信息表）管理员信息表主要用来保存管理员信息。表tb_manager的结构如表4-4-1所示。字段名称数据类型是否为空是否主键默认值描述idInt(10)unsigncdNOYESID自动编号nameVarchar(30)YESNULL管理员名称pwdVarchar(30)YESNULL密码 表4-4-1tb_purview(权限表)权限表主要用来保存管理员的权限信息，该表中的id字段与管理员信息表（tb_ purview）中的id字段关联。表tb_ purview的结构如表4-4-2所示。字段名称数据类型是否为空是否主键默认值描述idInt(11)NOYES0管理员ID号syssetTinyint(1)YES0系统设置readersetTinyint(1)YES0读者管理booksetTinyint(1)YES0图书管理borrowbackTinyint(1)YES0图书借还sysqueryTinyint(1)YES0系统查询表4-4-2tb_parameter(参数设置表)参数设置表主要用来保存办证费及书证的有效期限等信息。表tb_parameter的结构如表4-4-3所示字段名称数据类型是否为空是否主键默认值描述idInt(10)unsigncdNOYESID(自动编号)costInt(10)unsigncdYESNULL办证费validityInt(10)unsigncdYESNULL有效期限表4-4-3tb_booktype(图书类型表)主要用来保存图书类型信息。表tb_booktype的结构如表4-4-4所示。字段名称数据类型是否为空是否主键默认值描述idInt(10)unsigncdNOYESID(自动编号)typenameVarchar(30)YESNULL类型名称daysInt(10)unsigncd