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数字化图书管理系统设计实践(java)

news 2025/8/21 7:22:55

课程设计

题目： 图书管理系统

院系名称： XXX

专业班级： XXX

学生姓名： XXX

学号： XXX

指导教师： XXX

课设时间： XXX

1 绪论

2 系统需求分析

3 系统总体设计

4 系统实现

5 项目测试

6 总结与展望

参考文献

摘要

随着信息技术的迅猛发展和数字化时代的来临，图书馆作为知识传播和信息交流的重要场所，其管理方式也面临着从传统向数字化的转型。在这一背景下，基于分布式多层数据库的图书管理系统应运而生。该系统旨在通过引入先进的分布式数据库技术和多层架构理念，优化图书资源的存储、检索和借阅流程，提高图书馆运营效率，满足用户日益增长的信息需求。

这篇报告主要讲述关于图书馆管理信息系统的信息，特别是讨论了关于设计该系统时的思想、方法和过程，以与在细节上分析函数和方法的实现思想。在本报告中讲述的图书馆管理信息系统拥有一个交互式的界面、逻辑的数据库结构。并且在设计数据库时还考虑到了实体完整性约束、参照完整性约束、与尽量减少数据的冗余，在数据库里有包括表、过程、函数、触发器等5个数据库对象。许多涉与到图书、读者的信息的功能在本系统中都有实现。例如，你可以将新书的信息插入到数据库的图书基本情况表里；还可以对已经插入的关于图书的信息进行修改；更重要的是，读者可以从图书馆里借阅书籍。经过多次的测试和运行，本系统能实现其在设计时的所有功能。

关键字：Spring Boot 技术；Spring MVC 技术；图书管理系统

1 绪论

随着计算机技术的迅猛发展与应用场景的不断拓展，信息管理已成为现代化社会高效运转的核心驱动力。在教育领域，学校作为知识传播与人才培养的主阵地，其管理模式与技术应用水平不仅直接影响教学效率与质量，更折射出整个社会的信息化发展进程。在数字化浪潮席卷全球的当下，高校积极拥抱前沿技术，将其融入日常管理与教学实践，既是顺应时代发展的必然选择，也是提升自身竞争力、实现可持续发展的关键路径。

图书管理作为高校教学科研活动的重要支撑环节，长期依赖传统人工管理模式。工作人员需通过纸质台账、卡片目录等方式记录图书的采购、借阅、归还等信息，这种管理方式存在诸多弊端。一方面，人工操作效率低下，面对大量图书借阅、归还需求时，极易出现信息登记错误、图书检索耗时过长等问题；另一方面，随着高校招生规模扩大与图书藏量的持续增长，人工管理的工作量呈指数级上升，不仅加重管理人员负担，还使得图书信息的更新、维护与检索难度显著增加。此外，纸质记录易受环境因素影响，存在信息丢失、损坏风险，且难以实现多校区、多部门间的信息共享，严重制约高校图书资源的高效利用。相较于传统管理模式，基于计算机技术的图书管理系统具备显著优势。依托数据库强大的存储与检索功能，系统能够快速定位目标图书，大幅缩短师生查找资料的时间；数字化存储方式不仅突破了物理空间限制，实现海量图书信息的集中管理，还通过数据备份与恢复机制，有效保障信息安全与完整性。同时，系统可自动记录借阅历史、统计热门图书，为采购决策提供数据支持；标准化流程设计减少人为干预，降低操作失误率，显著提升管理效率与服务质量。此外，借助网络技术，图书管理系统还可实现跨校区、跨部门资源共享，打破信息壁垒，为师生营造便捷、高效的知识获取环境。

图书管理作为计算机应用的一个分支，有着手工管理无法比拟的优点，如检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极提高图书管理的效率。因此，开发一套能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段的图书管理系统，将是非常必要的，也是十分与时的。

2 系统需求分析

2.1 任务概述

经过对我校详细调查，并多次与负责图书管理的老师进行研讨后，加深了对现行图书管理业务的深刻了解，与此同时，将整个图书管理的业务流程抽象描述如下：新的图书购进后，分门别类地进行归并并汇总，加以编号。新书编号后，上到书架以备学生借阅。如某学生需要借阅图书，则在其本人的借阅登记表上进行登记，记录相关借阅信息与借阅日期。学生借阅图书后，应与时归还图书，并在本人的借阅登记表上注明还书日期和时间。根据以上调查分析，可以给出其现行业务流程图如图2.1所示。

2.2 功能需求

经过以上详细的用户调查，在现行业务流程和数据分析的基础上，基本可以确定系统设计必须达到的目标，基于该系统的业务需求，我们从以下从四大关键功能展开，第一个为新进图书登记功能：图书管理系统需构建标准化的新书录入模块，支持操作人员快速、准确录入图书的基础信息，包括书名、作者、出版社、出版年份、ISBN 号、分类号、定价、页数等。通过规范化的数据录入流程，确保每本新进图书的信息完整且准确，为后续的图书管理与服务提供可靠的数据基础。此外，系统还应具备数据校验功能，对录入的 ISBN 号等关键信息进行格式与唯一性验证，避免重复录入与错误数据的产生，提高图书信息的质量。第二个为图书查询修改功能：系统应提供多维度的图书信息查询方式，支持按书名、作者、ISBN 号、出版社、出版年份等关键词进行快速检索，同时也支持模糊查询，方便管理员快速定位目标图书。当图书出现丢失、损坏，或录入信息存在错误时，管理员可通过查询定位到对应图书，对其库存状态、详细资料等进行及时修改与补充。在修改过程中，系统需记录操作日志，留存数据变更记录，便于追溯与审计，保证图书数据的实时性与准确性。第三个为借阅归还登记功能：该功能是系统的核心业务模块，直接关系到图书的流通效率与管理秩序。学生借阅图书时，系统需记录借阅人信息、借阅图书信息、借阅时间等关键数据；在图书归还时，自动更新图书库存状态，并记录归还时间，精确计算借阅时长。同时，系统还需具备逾期提醒、超期处理等功能，通过邮件、站内信等方式提前通知借阅人归还图书，对于超期未还的情况，按照既定规则进行罚款或限制借阅等处理。第四个为学生信息管理功能：系统需实现学生信息的全生命周期管理，支持管理员对学生信息进行新增、删除与修改操作。在基础信息管理方面，系统可完整记录学生的学号、姓名、班级、联系方式等关键信息，确保信息录入的准确性与完整性，为后续的借阅身份核验、通知送达等业务提供可靠依据。对于动态信息，系统将详细记录学生的每一次借阅行为，包括借阅图书名称、借阅时间、归还状态等，以及学生因超期、损毁图书等行为产生的信用状态变化情况。系统建立严密的数据校验机制，在新增或修改学生信息时，自动验证学号的唯一性、联系方式的格式正确性等，防止重复录入或错误数据。同时，为保障数据安全与操作可追溯性，所有对学生信息的操作均会生成操作日志，记录操作人员、操作时间及具体变更内容。此外，系统支持批量导入与导出学生信息，方便管理员在新生入学、毕业生离校等场景下高效完成数据处理工作，实现对学生信息全面、规范、高效的管理。

3 系统总体设计

该系统由五个主要模块组成，分别是学生管理、图书管理、借阅管理、归还管理和管理措施。为什么设置5大功能模块呢，是因为每个功能模块都实现其独特功能，而且方便后期的修改。因为每一个模块都是独立的，所以更加体现出java语言的封装性，同时在设计接口的时候更加便捷和易管理，所以分以下5大模块。每个模块下又细分为具体的子功能，以确保系统能够全面且高效地运行。首先，学生管理模块负责学生的基本信息管理，包括学生信息的录入和查询，确保学生数据的准确性和实时更新。其次，图书管理模块涵盖了图书的基本信息管理，包括图书信息的登记和查询，保证图书数据的完整性和可追溯性。第三，借阅管理模块是系统的核心部分之一，它负责处理与借阅相关的所有操作，包括借阅登记和借阅查询，确保借阅过程的顺利进行和数据记录的准确性。第四，归还管理模块则专注于图书的归还过程，包括正常归还登记以及逾期或丢失情况的处理，确保图书能够按时归还并及时处理异常情况。最后，管理措施模块则是为了维护图书馆的正常运作而设置的，包括超期处罚设置、押金设置和丢失赔偿设置等，通过这些措施来规范读者的行为，保障图书馆的资源不受损失。图书管理系统功能模块图如图3.1所示。

根据上述系统模块图，我们将核心业务再次梳理，绘制成UML图，表示其之间的关系和链接，本系统采用分层架构构建图书馆管理四元组模型（管理员-读者-图书-业务事务），通过6类12方法实现核心业务闭环：核心实体类（管理员、读者、图书）采用聚合关系构建资源管理基础框架，业务事务类（借书、还书、预约）通过组合关系实现操作原子化。设计遵循"实体-行为-规则"三分离原则：实体类封装基础数据（属性18项），业务类实现操作逻辑（方法12项），规则引擎处理逾期罚款（超期判定）和预约失效（3日超时）等业务约束。通过多态方法（add/query/update/delete）实现跨实体操作统一接口，利用关联类（借阅记录含6个时间戳字段）实现事务状态监控，形成涵盖资源管理、流通控制、用户服务的完整业务闭环，UML图如图3.2所示。

经过详细的调查，我们已经清楚了解了现行的业务流程，接下来给出系统的逻辑模型。构造系统逻辑模型的工具是数据流图和数据字典。根据现行图书管理的业务流程，首先把数据流图中的源点和终点都选定为学生，因此可以得到图书管理系统的基本系统模型，如图3.3所示。

根据基本系统模型，对其逐步细化，得到描述逻辑系统细化后的数据流图，管理员通过数据录入模块将基础信息（员工编号、部门编号等）存入主数据表，触发分类编目模块自动关联代码映射表（教育程度、变动类型等）生成标准化字段；借阅/归还模块通过事务处理接口实时更新关联表状态（图书状态、借阅记录），如图3.4所示。

对图书管理系统数据流图中的一个加工“学生管理”进行展开，其构建了学生信息管理的闭环控制机制，以数据存在性校验为核心控制节点，通过"存在/不存在"二元逻辑分支实现操作分流：当系统判定学生数据存在时，触发多态操作接口执行查询、修改或删除的原子化操作；若数据不存在，则执行标准化数据初始化流程。如图3.5所示。

对图书管理系统数据流图中的一个加工“图书管理”进行展开，以编号有效性为核心判定节点，通过"存在/不存在"二元逻辑实现操作分流：存在时触发分拣归档，不存在则执行资源初始化。后续衔接借阅与归还管理模块。采用"初始验证-条件分支-多态操作-闭环反馈"四段式架构，如图3.6所示。

对图书管理系统数据流图中的加工进一步进行展开，该流程图构建了用户请求驱动的图书借阅闭环控制模型，采用"存在性校验-操作响应-状态更新"三阶段架构：用户发起借阅请求后，系统通过数据库原子化查询验证资源存在性，存在则触发借阅操作并更新数据库状态，不存在时返回标准化提示，具体如图3.7所示。

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。

该数据库采用关系型范式化设计，构建学生信息核心存储模型，包含6个原子字段（姓名/VARCHAR、性别/CHAR、学号/PK、账号/UK、密码/加密存储、联系方式/VARCHAR），通过主键约束与唯一索引实现数据唯一性保障，下面给出概念结构设计得ER图如图3.8所示。

本系统采用关系型范式化设计构建图书资源管理核心模型，包含8个结构化字段（书名/VARCHAR、作者/VARCHAR、出版社/CHAR、ISBN/PK、定价/DECIMAL、出版日期/DATETIME、分类/ENUM、库存/INT），通过主键约束与外键关联实现数据完整性，下面给出概念结构设计得ER图如图3.9所示。

本系统采用关系型单表架构构建管理员权限控制模型，包含4个原子字段（id/PK、username/UNIQUE、password/加密存储、adminType/ENUM），通过主键约束与唯一索引实现数据唯一性保障，下面给出概念结构设计得ER图如图3.10所示

本系统采用关系型范式化设计构建图书馆管理四元组模型（管理员-书籍-读者-借阅记录），包含3个核心实体（管理员含身份认证字段、书籍含资源特征字段、读者含用户画像字段）及1个关联实体（借阅记录含事务日志字段），通过主键约束、外键关联及唯一索引实现数据完整性，下面给出概念结构设计ER图，如图3.11所示。

4 系统实现

4.1 程序流程实现

首先进入管理员登录环节。在登录成功后，系统会提示是否合法，如果不合法，则会返回到登录界面重新输入；如果合法，则会显示主界面。在主界面上，管理员可以选择不同的操作选项，包括学生管理、图书管理、借阅管理、归还管理和系统管理等。每个操作选项都对应着相应的功能模块，例如学生管理可以添加、删除或修改学生信息；图书管理可以进行图书的入库、出库以及库存盘点等工作；借阅管理和归还管理分别处理书籍的借出和归还事宜；而系统管理则涉及到权限分配、日志记录等功能。完成所选的操作后，系统将进行管理员注销，然后结束整个流程，如图4.1所示。

在主界面上，管理员可以选择不同的操作选项，包括学生管理、图书管理、借阅管理、归还管理和系统管理等。每个操作选项都对应着相应的功能模块，例如学生管理可以添加、删除或修改学生信息；图书管理可以进行图书的入库、出库以及库存盘点等工作；借阅管理和归还管理分别处理书籍的借出和归还事宜；而系统管理则涉及到权限分配、日志记录等功能。完成所选的操作后，系统将进行管理员注销，然后结束整个流程。关于各个模块的程序流程图，如图4.2所示。

4.2 控制层

为了满足上述程序流程设计，我们需要要对其核心功能模块进行控制以确保其各个功能可以相互独立。根据总体设计，程序控制类模块共有管理员信息管理模块，基础控制模块，图书信息管理模块，借阅管理模块，登录与验证码管理模块，公告管理模块，读者信息管理模块，统计信息管理模块，图书类型管理模块，以下是核心模块的展示，如图4.3所示。

为了使各个模块协调有序工作，使其有很好的独立性和封装性我们决定采用 Spring MVC 框架，调用集成 PageHelper 分页插件与 Ajax 技术，实现管理员信息的展示、增删改查及密码更新功能。为了使其有很好的封装性的同时也能高效的管理各个模块，我们通过自定义 DataInfo 类封装返回数据，以下展示一些核心模块的具体功能。基础控制模块，其作为系统基础控制层，负责首页、欢迎页及密码修改页的请求处理，实现公告信息展示与页面跳转功能。借助 Spring 框架与 PageHelper 分页插件，完成请求处理与分页查询。图书和读者信息管理模块是系统核心模块之一，其实现图书的查询、增删改查功能。他基于 Spring 框架与 PageHelper 分页插件，采用前后端分离设计模式，通过 JSON 数据交互。借阅管理模块是系统核心功能模块之一，涵盖借书、还书、查询借阅列表及异常还书处理等功能。登录与验证码管理模块，系统安全防护模块，采用验证码机制与 session 管理技术，实现用户登录验证、验证码生成验证及退出功能。公告管理模块，系统信息发布核心模块，其实现公告的发布、展示、增删改查功能。采用 RESTful 接口设计与 DataInfo 数据封装。统计信息管理模块属于系统数据分析模块，其通过调用服务层接口，实现图书类型数量统计并可视化展示。图书类型管理模块属于核心模块，其实现图书类型的查询、增删改查功能。

根据以上控制层的设计，在实现代码方面按如下层次实现，如图4.4控制层架构所示。

4.3 模型层

为了满足上述程序流程设计，我们需要要对其核心业务逻辑模块进行分类实现以确保其各个功能可以相互独立，协同完成完整的业务逻辑的实现。基于UML图的架构设计，我们设计了如下核心模块来实现业务逻辑。程序实体类共有管理员实体类和服务实现模块，图书信息实体类和服务实现模块，借阅列表实体类和服务实现模块，公告信息实体类和服务实现模块，读者信息实体类和服务实现模块，图书类型信息实体类和服务实现模块，以下是其模型层模块的展示，如图4.5所示。

为了使各个模块协调有序工作，使其有很好的独立性和封装性我们决定采用 “接口 - 实现” 分离的架构模式，基于 Spring 框架构建业务逻辑处理核心。通过 @Service 注解实现服务组件注册，借助 @Autowired 完成数据访问层依赖注入，形成 “高内聚、低耦合” 的分层体系。各服务模块均遵循统一的设计规范：通过接口定义标准化业务方法，实现类封装具体逻辑，并集成 PageHelper 分页插件优化数据展示效率。该架构既保证了业务逻辑的独立性，又通过依赖注入机制简化了组件间的协作，为系统的可维护性与扩展性奠定基础。管理员服务（AdminService）与读者信息服务（ReaderInfoService）实现了用户体系的全生命周期管理，涵盖分页查询、增删改操作及基于用户名密码的身份验证。例如，queryUserByNameAndPassword方法通过调用数据访问层接口完成登录验证，结合业务规则实现权限控制；批量删除功能（如deleteAdminByIds）通过遍历 ID 集合执行数据库操作，确保数据一致性。图书信息服务（BookInfoService）支持图书的分类统计（getBookCountByType）与全生命周期管理，而借阅列表服务（LendListService）则构建了完整的借阅闭环：借阅操作通过addLendListSubmit记录借阅信息，同步更新图书状态；还书业务（updateLendListSubmit与backBook）区分正常还书与异常情况（如延期），不仅更新借阅记录的归还时间与类型，还联动修改图书状态为 “未借出”；queryLookBookList方法通过读者 ID 与图书 ID 查询借阅时间线，为资源追溯提供数据支持。公告服务实现公告的发布、查询与删除，满足系统信息推送需求；图书类型服务（TypeInfoService）则通过类型管理为图书分类提供基础支持，各服务均通过分页查询方法（如queryTypeInfoAll）提升大数据量下的交互体验。

根据以上模型层的设计，在实现代码方面按如下层次实现，如图4.6所示。

4.4 视图层

为了满足上述程序流程设计，我们需要要对其前端UI模块进行分类实现以确保其各个功能可以相互独立，协同完成完整的视图的实现。基于业务需求，我们的前端交互模块将采用 Layui 框架，采用响应式设计理念，通过 HTML5、CSS3 与 JavaScript 实现人机交互界面来实现其功能。该框架以组件化开发为核心，集成表单验证、数据表格、弹窗层等功能模块，有效提升开发效率与用户体验。前端模块遵循 “视图 - 逻辑” 分离原则，通过 Layui 的事件监听机制（如form.on、table.on）实现业务逻辑与界面元素的解耦，同时借助 AJAX 技术与后端服务层进行数据交互，形成完整的前后端协作体系。密码修改模块采用三步骤验证机制：用户需先输入旧密码完成身份验证，再两次输入新密码确保一致性，最后通过表单提交触发修改请求。界面设计遵循 Layui 的表单规范，通过lay-verify属性实现实时验证（如required非空校验），当用户输入不符合要求时，系统自动提示错误信息（如 “旧的密码不能为空”）。提交按钮通过lay-filter绑定事件，表单数据经序列化后以 JSON 格式传输至后端，确保参数完整性。

模块在数据传输层采用双重安全策略：一方面，密码输入框通过type="password"隐藏明文显示；另一方面，借助前端加密库（如 CryptoJS）对密码进行 SHA-256 哈希处理，避免明文传输。提交反馈机制通过 Layer 弹窗组件实现，成功提交后显示操作结果，并自动关闭当前页面，提升操作闭环体验。该模块支持管理账号、手机号码、邮箱地址等核心信息的增删改查，采用 Layui 的栅格布局与表单组件构建直观输入界面。每个字段均设置lay-verify验证规则，如手机号字段添加phone正则校验，邮箱字段匹配email格式，确保输入数据的规范性。分类名称等非必填字段则通过提示文本引导用户填写，平衡灵活性与完整性表单提交采用异步请求模式，通过form.on('submit')监听事件，将用户输入数据封装为 JSON 对象后发送至后端服务层。成功提交后，系统通过 Layer 弹窗提示操作结果，并支持页面刷新或返回列表页等后续操作。对于敏感信息（如手机号码、邮箱），前端采用掩码显示技术（如1385678），在编辑界面才显示完整内容，增强数据安全性。

根据以上视图层的设计，在实现代码方面按如下层次实现，如图4.7所示。

4.5 程序接口

为了满足上述程序流程设计，我们需要要对其核心功能模块进行设置以确保其各个功能可以被外界访问，所以我们根据UML图设计出核心业务逻辑处理架构，进而对其实现封装来确保其程序的健壮性和数据的安全性。所以我们采用接口的方式来进行实现，基于业务需求，我们设计了以下接口，分别如下。管理员数据访问接口，图书信息数据访问接口，借阅列表数据访问接口，公告信息数据访问接口，读者信息数据访问接口，以下是核心接口模块的展示，如图4.8所示。

为了使各个模块协调有序工作，使其有很好的独立性和封装性我们决定采用MyBatis 框架构建，采用 ORM（对象关系映射）技术实现业务对象与数据库的解耦。该层作为系统后台核心组件，为管理员信息、图书信息、借阅记录、公告及读者数据等模块提供标准化的数据交互接口。基础数据操作标准化各数据访问接口（如 AdminMapper、BookInfoMapper 等）均通过 MyBatis Generator方法，包括deleteByPrimaryKey、insertSelective、updateByPrimaryKey等，实现对数据库表的主键操作与选择性字段更新，避免全量数据覆盖，提升数据操作的灵活性。例如，AdminMapper通过insertSelective方法仅更新 Admin 对象中非空字段，减少数据库冗余操作。

在基础操作之上，各模块根据业务需求扩展定制方法。例如：AdminMapper与ReaderInfoMapper通过queryUserByNameAndPassword实现基于用户名与密码的身份验证，满足系统登录场景需求；LendListMapper的updateLendListSubmit方法封装还书业务逻辑，结合借阅时间线查询（queryLookBookList）实现借阅流程闭环管理；BookInfoMapper的getBookCountByType支持按类型统计图书数量，为图书分类管理提供数据支撑。通过 @Param 注解明确参数映射关系，避免多参数传递时的歧义性。如LendListMapper的queryLookBookList方法通过@Param("rid")与@Param("bid")指定读者 ID 与图书 ID 参数，确保 SQL 语句的精准执行；NoticeMapper与ReaderInfoMapper的queryAll系列方法支持条件查询，通过对象参数实现动态 SQL 拼接，提升查询灵活性。

根据以上接口层的设计，在实现代码方面按如下层次实现，如图4.9所示。

4.6 数据库

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。为了实现概要设计中的数据流，我们基于对应的模块进行分析，做出了数据字典，下列数据表列出了系统的主要数据字典。

该表通过自增主键id实现记录唯一标识，通过username与password字段分别存储管理员账户名与认证密码；adminType字段以整型数值标识权限等级，如下表4.1所示。

表4.1 管理员数据表

字段	说明	数据类型	长度	默认值
id	id	int		NULL
username	用户名	varchar	20	NULL
password	密码	varchar	20	NULL
adminType	管理员类型	int		NULL

该表以自增整型字段id作为主键，确保每本图书的唯一标识；name、author、publish等字段分别存储图书名称、作者、出版社等基础属性，isbn字段作为国际标准书号实现图书的唯一性标识；price与publish_date字段分别采用double与date类型存储价格与出版时间，type_id字段通过整型外键关联图书类型表，实现分类管理；status字段以整型数值标识图书借阅状态（如 0 表示可借、1 表示已借出），如下表4.2所示。

表4.2 图书信息数据表

字段	说明	数据类型	长度	默认值
id	id	int		NULL
name	图书名称	varchar	20	NULL
author	作者	varchar	30	NULL
publish	出版社	varchar	30	NULL
isbn	书籍编号	varchar	30	NULL
introduction	简介	varchar	50	NULL
language	语言	varchar	20	NULL
price	价格	double		NULL
publish_date	出版时间	date		NULL
type_id	书籍类型	int		NULL
status	状态	int		NULL

该表以自增整型字段id作为主键，确保每条借阅记录的唯一标识；bookId与readerId字段分别作为外键关联图书信息表与读者信息表，实现借阅关系的实体关联；lendDate与backDate字段采用datetime类型记录借阅与归还时间，backType字段以整型数值标识还书状态（如 0 表示正常归还、1 表示延期归还），如表4.3所示。

表4.3 借阅记录数据表

字段	说明	数据类型	默认值
id	id	int	NULL
bookId	图书id	int	NULL
readerId	读者id	int	NULL

续表4.3

字段	说明	数据类型	长度	默认值
lendDate	借书时间	datetime		NULL
backDate	还书时间	datetime		NULL
backType	还书状态	int		NULL
exceptRemarks	备注信息	varchar	255	NULL

该表以自增整型字段id作为主键，确保每条公告记录的唯一标识；topic与content字段分别采用varchar(50)和varchar(255)存储公告标题与内容，满足信息展示的文本长度需求；author字段记录发布人标识，createDate字段通过datetime类型精确记录公告发布时间，如表4.4所示。

表4.4 公告数据表

字段	说明	数据类型	长度	默认值
id	id	int		NULL
topic	公告标题	varchar	50	NULL
content	公告内容	varchar	255	NULL
author	发布人	varchar	20	NULL
createDate	公告发布时间	datetime		NULL

该表以自增整型字段id作为主键，确保每条读者记录的唯一标识；username与password字段分别存储读者账户标识与认证凭证（采用加密存储机制），构成系统登录验证的基础；realName、sex、birthday等字段完整记录读者个人资料，address、tel、email实现联系信息管理，registerDate通过datetime类型精确记录注册时间，readerNumber作为读者唯一编号（如借阅卡编号）支撑实体身份关联，如表4.5所示。

表4.5 读者信息数据表

字段	说明	数据类型	长度	默认值
id	id	int		NULL
username	用户名	varchar	20	NULL
password	密码	varchar	20	NULL
realName	真实姓名	varchar	20	NULL
sex	性别	varchar	5	NULL
birthday	出生日期	date		NULL
address	籍贯	varchar	30	NULL
tel	电话号码	varchar	11	NULL
email	邮箱地址	varchar	15	NULL
registerDate	注册日期	datetime		NULL
readerNumber	读者编号	varchar	20	NULL

该表以自增整型字段id作为主键，确保每种图书类型的唯一标识；name字段采用varchar(20)存储分类名称，如表4.6所示。

表4.6 图书类型数据表

字段	说明	数据类型	长度	默认值
id	id	int		NULL
name	图书分类名称	varchar	20	NULL
remarks	备注	char	20	NULL

根据以上数据库的设计，在实现代码方面按如下层次实现，如图4.10。

5 项目测试

5.1 功能测试

对用户注册模块进行测试，测试类型为黑盒测试，测试方法为等价类划分法。

该用例用于测试前端系统用户注册功能是否符合预期要求，前置条件为用户在图书馆信息管理系统主界面（首页）点击用户注册，具体的操作步骤为1.用户首页点击注册2.用户输入账号3.用户输入首密码4.用户输入次密码，测试结果如表5.1所示。

表5.1 用户测试表

编号	测试项	预期结果	实际结果	数据
Test0	成功	提示注册成功引导用户登录	用户成功注册并登录	wss444 123456 123456
Test1	失败	提示注册失败并告知账号已被占用，要求重新填写账号名	提示注册失败并告知账号已被占用，要求重新填写账号名	Eee123 123456 123456
Test2	失败	提示注册失败告知首密码和次密码不一致	提示注册失败告知首密码和次密码不一致	Rty788 123455 123456

续表5.1

编号	测试项	预期结果	实际结果	数据
Test3	失败	提示注册失败并告知账号为空	提示注册失败并告知账号为空	123456 123456
Test4	失败	提示注册失败并告知账号由 4-8 位字母、数字组成	提示注册失败并告知账号由字母、数字组成	0007 123456
Test5	失败	提示注册失败并告知账号由 4-8 位字母、数字组成	提示注册失败并告知账号由 4-8 位字母、数字组成	Aa1 123456
Test6	失败	提示注册失败并告知账号由 4-8 位字母、数字组成	提示注册失败并告知账号由 4-8 位字母、数字组成	Aaaaaa 123456 123456
Test7	失败	提示注册失败并告知账号由 4-8 位字母、数字组成	提示注册失败并告知账号由 4-8 位字母、数字组成	aaaa12345 123456 123456
Test8	失败	提示注册失败并告知账号由 4-8 位字母、数字组成	提示注册失败并告知账号由 4-8 位字母、数字组成	aaaa123# 123456 123456
Test9	失败	提示注册失败告知密码由 6-10 位数字组成	提示注册失败告知密码由 6-10 位数字组成	aaa123 12345 12345

对用户查询书籍模块进行测试，测试类型为黑盒测试，测试方法为场景法，该用例用于测试用户查询书籍功能是否符合预期要求，前置条件为用户在前端查询书籍信息。具体操作步骤如下1. 用户输入读者借阅证2. 输入要查阅的图书名字3. 显示图书信息，测试结果如表5.2所示。

表5.2 查询书籍表

编号	测试项	预期结果	实际结果	数据
Test0	成功	成功显示图书信息	成功显示图书信息	aaa123 《海的老人》
Test1	失败	显示图书信息失败并告知没有该借阅证账号	显示图书信息失败并告知没有该借阅证账号	abb123
Test2	失败	显示图书信息失败并告知查无此书	显示图书信息失败并告知查无此书	abb123 《hhhgjdof》
Test3	失败	显示图书信息失败并告知查无此书但是有名字类似的书籍	显示图书信息失败并告知查无此书但是有名字类似的书籍	abb123 《还的老人》

对用户借阅图书模块进行测试，测试类型为黑盒测试，测试方法为场景法，该用例用于测试用户借阅图书功能是否符合预期要求，前置条件为用户在图书馆借阅图书。具体操作步骤如下1. 输入要借阅的书名2. 点击确认，测试结果如表5.3所示。

表5.3 借阅书籍表

编号	测试项	预期结果	实际结果	数据
Test0	成功	借阅成功	借阅成功	显示该借阅书籍基本信息显示借阅者预借了此书显示借书者借阅数
Test1	失败	借阅失败并提示查无此书	借阅失败并提示查无此书	显示查无此书
Test2	失败	借阅失败并显示没有预借此书	借阅失败并显示没有预借此书	显示该借阅书籍基本信息显示借阅者没有预借此书
Test3	失败	借阅失败并显示借阅数量已超过限制	借阅失败并显示借阅数量已超过限制	显示该借阅书籍基本信息显示借阅者预借了此书

对管理员对管理员信息表进行查询模块测试，测试类型为黑盒测试，测试方法为场景法，该用例用于系统后端查询管理员信息表模块是否满足用户需求。前置条件为管理员登录并对管理员信息表进行查询，具体操作步骤如下 1. 管理员登录后端系统2. 管理员选择管理员信息3. 管理员搜索管理员姓名，测试结果如表5.4所示。

表5.4 查询信息表

编号	测试项	预期结果	实际结果	数据
Test0	成功查询	查看对应管理员信息	跳转到对应管理员信息	1.Admin_id：1 2.Admin_name: 李恺 3.Admin_pwd:001
Test1	成功查询	查看对应管理员信息	跳转到对应管理员信息	1.Admin_id：2 2.Admin_name: 李军 3.Admin_pwd:002
Test2	成功查询	查看对应管理员信息	跳转到对应管理员信息	1.Admin_id：3 2.Admin_name: 张鸿涛 3.Admin_pwd:003
Test3	成功查询	查看对应管理员信息	跳转到对应管理员信息	1.Admin_id：4 2.Admin_name: 文章 3.Admin_pwd:004
Test4	成功查询	查看对应管理员信息	跳转到对应管理员信息	1.Admin_id：5 2.Admin_name: 詹文海 3.Admin_pwd:005
Test5	成功查询	查看对应管理员信息	跳转到对应管理员信息	1.Admin_id：6 2.Admin_name: 李志勇 3.Admin_pwd:006

续表5.4

编号	测试项	预期结果	实际结果	数据
Test6	成功查询	查看对应管理员信息	跳转到对应管理员信息	1.Admin_id：7 2.Admin_name: 梁宇飞 3.Admin_pwd:007
Test7	成功查询	查看对应管理员信息	跳转到对应管理员信息	1.Admin_id：8 2.Admin_name: 周永波 3.Admin_pwd:008
Test8	成功查询	查看对应管理员信息	跳转到对应管理员信息	1.Admin_id：9 2.Admin_name: 谢玉玉 3.Admin_pwd:009

对管理员对书籍信息进行管理（增删查改）模块进行测试，测试类型为黑盒测试，测试方法为场景法，该用例用于系统后端书籍信息管理是否满足用户需求，其前置条件为管理员登录并对书籍信息进行管理，具体操作步骤如下 1. 管理员登录后端系统2. 管理员选择书籍信息3. 管理员点击增加书籍4. 管理员输入书籍信息，测试结果如表5.5所示。

表5.5 书籍管理表

编号	测试项	预期结果	实际结果	数据
Test0	成功查询	查看对应书籍信息	跳转到对应书籍信息	1.Book_id:B00004 2.Type_id:T00004
Test1	成功增加	成功增加该书籍	成功增加该书籍	1.Book_id:B00011 2.Type_id:T00011
Test2	成功修改	修改成功	修改成功	1.Book_id:B00011 2.Type_id:T00015
Test3	成功删除	删除成功	删除成功	您已成功删除《格林童话》

5.2 BUG分析

通过对各个模块逐个测试，汇总了BUG的各个错误，现在我们进行全面的测试和分析。根据缺陷等级和缺陷模块进行分类，将缺陷划分为四个等级：致命缺陷（导致系统崩溃、数据丢失）、严重缺陷（关键业务流程中断）、一般缺陷（功能异常或数据显示错误）、轻微缺陷（界面布局瑕疵、提示信息模糊）。并且将其标号和标注状态，与此同时对缺陷的问题进行描述，并且对于缺陷的问题，记录其状态。详细汇总如表5.6所示。

表5.6 BUG缺陷表

缺陷编号	缺陷等级	缺陷模块	缺陷概要	缺陷描述	状态
Bug01	Urgent	借阅模块	图书已无库存，但系统仍显示借出	1. 用户登录 2. 用户输入要借阅的图书 3. 用户点击借阅 4. 仍借出成功	Fixed
Bug02	Urgent	预借图书	跳转至预借图书页面发现用户初始保存的数据丢失且需要重新登录	1. 用户搜索预借图 2. 用户点击确认预借图书 3. 要求用户重新登录	Fixed
Bug03	Very High	管理用户	管理员查看用户信息时，用户信息缺少，无法刷新出来	1. 管理员登录系统 2. 管理员选择用户信息管理 3. 管理员点击查看信息 4. 用户信息缺少	Open
Bug04	Very High	归还图书	用户因借书超时进入支付界面，手机支付后界面无响应	1. 用户登录选择归还图书 2. 用户归书发现逾期须缴费 3. 完成支付后界面无响应	New
Bug05	High	管理图书	图书介绍图片更改在后端提示已经更改成功但是前台界面同步更新后端数据图片仍然为更改前的图片	1. 选择管理图书信息 2. 点击选取图片按钮 3. 图片未曾更改	Closed
Bug06	Urgent	续借图书	续借成功但进度条一直处于初始态	1. 用户登录后选择续借图书 2. 用户点击需要续借的图书 3. 系统显示续借成功但进度条一直处于初始态	New
Bug07	High	管理图书	选择上传图书信息的时候寻址条的进度一直处于初始态	1. 选择管理图书信息 2. 找到图书信息后选择修改 3. 寻址条一直处于初始态	Open
Bug08	Very High	管理图书	可以直接上传图片不用进行等待但是前方的图片未保存就已被剔除	1. 管理员登录后端 2. 选取图片按钮进行更改 3. 原来的图片损毁	Fixed
Bug09	Middle	管理图书	提示内容：正在上传的图片是已经传过了的，不可以再上传了。内容提示过于口语化，不符合提示严谨的规范	1. 管理员登录后端 2. 选取图片按钮 3. 该图片已重复上传	Open
Bug10	Low	管理用户	当管理员长期处于等待的白页时，可以利用网络抓包工具分析服务器的网络请求给出中断指示	1. 管理员登录后端 2. 修改对应用户信息 3. 确认后等待时间过长	Closed

续表5.6

缺陷编号	缺陷等级	缺陷模块	缺陷概要	缺陷描述	状态
Bug11	Urgent	用户注册	已经注册过的账号再次注册，系统提示注册成功	1. 用户使用用户名注册 2. 信息被反向篡改	Fixed
Bug12	Low	用户注册	用户输入账号名或者密码时，可以提示大小锁按键切换已经打开，优化用户注册难度和体验	1. 用户首页点击注册 2. 用户输入用户名无提示 3. 用户输入首密码无提示 4. 用户输入次密码	Open
Bug13	Low	用户注册	用户将此密码输入完毕后，系统首页应该给出两次密码的校验结果，两次的密码一致打 “√”	1. 用户首页点击注册 2. 用户输入用户名 3. 用户输入首密 “123456” 4. 用户输入次密 "123456" 5. 无密码校验直接点击注册	New
Bug14	Urgent	用户注册	用户输入空白这个字符在用户名上注入，输入密码后系统提示其注册成功	1. 用户首页点击注册 2. 用户输入用户名为空白 3. 用户输入首密码 4. 用户输入次密码 5. 账号注册成功并进行登录	Fixed
Bug15	High	用户注册	用户在注册时采用非法字符如￥￥￥￥作为密码 / 次密码，网页无法正常的显示非法字符的格式	1. 用户首页点击注册 2. 用户输入用户名 3.用户输入首密 “￥￥￥￥” 4.用户输入次密 “￥￥￥￥” 5. 密码无法显示此内容	New
Bug16	Low	预借图书	搜索图书时偶尔会卡死	1.用户登录后选择预借图书 2.用户搜索所需图书 3.点击搜索后系统无响应	Closed

在完成模块级测试后，针对汇总的各类 BUG，开展全面系统测试。采用黑盒测试与白盒测试相结合的方法，从功能逻辑、数据交互、界面响应等维度深入分析。按照缺陷对系统功能、性能及安全性的影响程度，划分为致命、严重、一般、轻微四个等级；依据涉及的图书登记、借阅管理、用户信息等不同功能模块进行归类。为每个缺陷赋予唯一标号，实时标注 “新建”“已修复”“待验证” 等状态，并从错误现象、触发条件、影响范围等方面进行精准描述，最终形成结构化的缺陷汇总表，如表5.7所示，为后续缺陷修复与系统优化提供清晰指引。

表5.7 BUG严重等级表

缺陷等级	1-Urgent	2-Very High	3-High	4-Middle	5-Low	总数
bug	6	3	3	1	4	17

将上述数据整理成饼状图，如图5.1所示。

通过对上述的代码总体的分析，根据代码bug的错误位置再次进行分析，如表5.8所示。

表5.8 BUG模块表

模块	用户注册	借阅图书	预借图书	管理用户	归还图书	管理图书	续借图书	总数
bug数	5	2	3	2	1	3	1	16

将上述数据整理成条状图，如图5.2所示。

综上所述，本系统的测试主要使用的测试方法是黑盒测试，大部分功能都与书写的测试用例保持一致，但也有一些小的功能缺陷，也对小的功能缺陷进行了归纳和分析，根据前期进行的功能规划进行了修改，经过二次测试之后其可以满足系统正常使用。

5.3 效果实现

基于系统的详细设计，我们完成了各个模块的撰写并且实现其功能，通过对各个模块的测试我们也完成了基本的业务需求。以下是系统开发完之后的界面展示。登陆界面如图5.3所示。在登陆界面第一行填写账号，第二行填写对应密码，选择用户类型有两个，一个是管理员，一个是读者，如图5.4所示。

登录管理员账号，公告界面如图5.5所示。

左侧点击借阅管理，进入借阅管理模块，如图5.6所示。其可以根据归还类型和借阅状态查询图书，如图5.7所示。在借阅管理模块中，有借书和还书的功能，如图5.8所示。

左侧点击进入图书管理，界面如图5.9所示。图书管理有添加，修改，删除和查找的功能，如图5.10所示。

进入读者管理，界面如图5.11所示。读者管理有添加，修改，删除和查找的功能，如图5.12所示。

进入类型管理，界面如图5.13所示。其有功能添加，删除，编辑和查找，如图5.14所示。

进入公告管理，界面如图5.15所示。其有增，删，查的功能，如图5.16所示。

进入管理员管理，其功能有添加，删除，修改和查找功能，如图5.17所示。

进入统计分析，界面如图5.18所示。功能为将图书按照饼状图占比分开，将饼状图展示出来。

6 总结与展望

在本次图书管理系统的课程设计中，技术工具的选择与应用构成了系统开发的核心支撑。我选用 IDEA 作为集成开发环境，其强大的代码自动补全、调试及项目管理功能，显著提升了开发效率；以 Microsoft SQL 作为后台数据库，利用其完善的关系型数据管理能力，构建起图书信息、学生信息及借阅记录等数据表，通过合理的表结构设计与索引优化，保障数据存储的完整性与查询效率。结合 JAVA 编程与 web 开发技术，采用 MVC 设计模式，将业务逻辑、数据处理与前端展示分离，实现了图书登记、借阅归还、信息查询修改等功能模块的开发。在数据库编程方面，运用 SQL 语句完成数据的增删改查操作，并通过 JDBC 技术实现 JAVA 与数据库的交互，确保系统数据的动态更新与稳定传输。

通过此次课程设计实践，我对工程型 web 开发有了更系统且深刻的理解。从需求分析、架构设计到功能实现，每一个环节都需要严谨的逻辑思维与扎实的技术功底。在开发过程中，我认识到自身在 JAVA 编程、web 开发和数据库设计方面存在不足。例如，在处理复杂业务逻辑时，代码的可维护性与扩展性欠佳；在数据库优化上，对索引的建立与查询语句的调优缺乏经验，导致部分功能响应效率较低。这些问题暴露了我在知识应用与实践能力上的短板，也明确了未来学习与提升的方向。此次课程设计不仅是对专业知识的综合检验，更是一个自我突破与成长的契机，让我在解决实际问题的过程中强化了专业技能。

在课程设计的过程中，我深切感受到良师指导的重要性。从系统架构的搭建到技术难点的攻克，老师始终给予专业且细致的指导。其丰富的经验与独到的见解，犹如明灯照亮开发过程中的迷雾，帮助我少走许多弯路。无论是代码规范的纠正，还是设计思路的优化，老师都耐心讲解，引导我深入思考。这份指导与陪伴不仅提升了我的专业能力，更激发了我对开发与编程的热情。未来，我将以此次课程设计为起点，持续学习 JAVA 高级特性、优化 web 开发框架应用，深入钻研数据库性能调优技术，逐步提升代码质量与系统设计水平。同时，积极参与更多项目实践，在实战中积累经验，向着成为一名合格程序员的目标稳步迈进，不辜负老师的栽培与期望。