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摘 要

随着信息技术的不断发展，图书管理系统已经成为现代图书馆不可或缺的一部分。传统的手工管理方式已经无法满足图书管理的需求，因为它们缺乏效率和准确性，并且很难应对大量读者和图书的管理。根据图书管理的现状，设计一款在线图书管理系统能够有让图书管理者工作更加便捷，让用户浏览图书更加方便。
该系统使用Java语言作为开发的基础语言，数据存储管理使用MySQL数据库，使用Springboot作为后端开发架构，实现了图书管理，人员管理，借还管理，密码修改，图书挂失，图书查询等功能。通过图书管理系统的自动化、智能化和个性化功能，可以提高图书馆服务的效率和质量，为读者提供更加便捷、快速的服务。

关键词：java；MySQL数据库；Springboot架构；图书管理

一、绪论

（一）研究背景

随着数字化时代的到来，图书馆管理方式也需要进行相应的转变。传统的手工记录、借阅和归还等操作已经无法满足现代图书馆的需要。同时，随着图书馆藏量的不断增加和用户数量的日益增多，如何更好地管理和利用这些资源，提高管理效率和服务质量，成为当前图书馆管理中急需解决的问题。
基于这种背景，图书管理系统应运而生。该系统通过计算机技术和网络技术，实现了对图书馆资源的全面管理，包括图书的采购、编目、分类、馆藏、借还、续借、预约、催还、统计分析等功能。同时，该系统能够为读者提供更加便捷的查询、借阅、续借、预约以及反馈建议等服务，为图书馆的数字化管理和服务提供了强有力的支持。
图书管理系统的研究和应用，具有重要的意义和价值。一方面，它可以有效提高图书馆的管理水平和服务质量，提高图书馆的社会效益；另一方面，它也可以促进计算机技术和网络技术在图书馆领域的应用和发展，推动图书馆信息化建设的进程。因此，图书管理系统研究成为当今图书馆领域的热点之一。

（二）国内外研究现状

当前，图书管理系统的研究已经成为图书馆信息化建设的重要组成部分，国内外学者对其的研究已经取得了许多进展。
国外的图书管理系统研究主要集中在美国、英国、加拿大等发达国家，这些国家的图书馆管理水平较高，在图书管理系统的研究方面也处于领先地位。例如，美国国会图书馆、英国伦敦大学图书馆、加拿大渥太华大学图书馆等都采用了先进的图书管理系统。
国内的图书管理系统研究起步较晚，但近年来也取得了不少成果。例如，清华大学图书馆开发的“清华图书检索系统”、北京师范大学图书馆开发的“珍藏一号”、上海图书馆开发的“上海数字图书馆”等系统，都是国内比较先进的图书管理系统。
此外，目前国内外的图书管理系统研究主要集中在以下五个方向：图书管理系统的架构设计和技术开发、图书馆数字资源的数字化处理和管理、图书馆用户服务的个性化和智能化、图书借阅与使用行为的分析和管理、图书馆信息安全保障和防范技术研究。总之，图书管理系统的研究已经成为图书馆信息化建设中不可或缺的一部分，未来将会继续受到国内外学者的重视和深入研究。

（三）研究意义

图书管理系统是现代图书馆信息化建设的核心和基础，其意义为：图书管理系统能够提高图书馆服务效率。通过图书管理系统的自动化、智能化和个性化功能，可以提高图书馆服务的效率和质量，为读者提供更加便捷、快速的服务，满足读者日益增长的阅读需求。能够促进数字资源建设和利用。随着数字化时代的到来，图书馆数字资源建设和利用已成为发展的重要方向。图书管理系统可以帮助图书馆对数字资源进行统一管理、分类、检索和利用，提高数字资源的利用效率和价值。可以改善图书馆管理水平。图书管理系统可以帮助图书馆实现对图书、期刊、报纸等各种文献资料的全面管理和监控，提高图书馆的管理水平和效率，降低管理成本，避免管理漏洞和失误。推进图书馆信息化建设。图书管理系统是图书馆信息化建设的基础设施之一，它的发展和完善将推进整个图书馆信息化建设的进程，为图书馆信息化建设注入新的动力和活力。促进图书馆与社会的交流与合作。通过图书管理系统的建设，图书馆可以与社会各界加强信息交流与合作，为社会各界提供更好的服务，推动图书馆与社会的融合发展。

二、相关技术

（一）Java语言

Java语言是一种面向对象的编程语言，由Sun Microsystems（现在被Oracle公司收购）于1995年推出。Java语言可以应用于各种不同的平台，包括桌面、服务器和移动设备等，并且具有跨平台性，即同一个Java程序可以运行在不同的操作系统上，如Windows、Linux等。
Java语言在设计时考虑了安全性，它提供了一套完整的安全机制，防止恶意代码的执行。Java还拥有垃圾回收机制，能够自动管理内存，避免了程序员手动管理内存带来的问题，减少了程序出错的概率。

（二）MySQL数据库

MySQL是一种流行的关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB公司开发。它是一种开源软件，任何人都可以免费使用和修改它。现在MySQL属于Oracle公司。
MySQL支持多种操作系统平台，包括Windows、Linux、UNIX等，并且提供了广泛的API和工具，如ODBC、JDBC、PHP、Perl等，使得开发者可以轻松地与MySQL进行交互和管理。
MySQL的特点包括：支持大型数据集，MySQL能够处理大型数据集，支持多达数十亿的数据行。安全性，MySQL提供了强大的安全机制，包括用户认证、访问控制、加密等。可靠性，MySQL具有高可用性、灵活性和可扩展性，能够满足各种应用场景的需求。高性能，MySQL能够高效地处理大量的并发请求，支持高速读写和快速查询。MySQL被广泛应用于各个领域，例如Web应用程序、企业级应用程序、移动应用程序等。

（三）Spring Boot框架

Spring Boot是一个开源的Java Web应用程序开发框架，它基于Spring Framework并采用“约定优于配置”的理念。与传统的Spring应用程序相比，Spring Boot可以更加快速、方便地创建独立的、可部署的基于Spring的应用程序。
Spring Boot框架提供了许多开箱即用的功能和模块，例如自动配置、嵌入式Web服务器、端点管理、健康监控、日志记录等。这些功能可以帮助开发者在极短的时间内构建出高质量的Web应用程序。

三、需求分析

在系统开发之前要对系统的功能需求、开发可行性进行整体分析，这是软件开发中必不可少的一部分。这项工作主要是对系统的可行性、功能性和非功能性的需求进行详细的调查和分析，根据用户需求制定最佳的实施方案。

（一）编程与运行环境

1.系统运行环境
在线图书管理系统采用的是Java语言，运行环境Tomcat，数据库为MySQL，项目采用原生代码，严格遵守企业开发JavaEE规范，采用Servlet加JSP方式进行开发。
2.编程环境
在线图书管理系统采用开发工具有IDEA和Navicat，使用Java语言，Servlet加JSP进行开发。

（二）可行性分析

1.技术可行性
技术可行性主要是评估系统所需的技术设备、技术人员和技术条件等是否满足要求。由于学校一直秉持着认真负责的教学态度，使我在软件开发方面的技术技能所以对于本系统已经非常扎实。所以对于本系统开发所必须掌握的Java语言，MySQL数据库，JDBC技术，Springboot框架已经非常熟练。所以在技术方面是可行的。
2.经济可行性
经济可行性主要是评估新系统的投资成本、运营成本和收益情况等，通过对系统的收益、利润、回报期、成本效益比等指标的计算和分析，来判断新系统是否具有经济可行性。由于现存的图书管理系统都有一些疏漏的地方，所以本次开发根据现存系统的疏漏处出发，针对常见问题进行有效解决，将会相对于其他系统带来更大的经济效益。并且本次开发所使用的软件工具都是免费的，几乎是零成本开发，所以经济方面是可行的。
3.操作可行性
本系统后端采用Springboot框架，整体的管理页面符合当代人的审美，并且操作简单易懂，即使是外行人员也能够流畅的运行系统，并使用各模块功能。用户可以在初次接触该系统的情况下轻松使用该系统。所以在操作方面也是可行的。

（三）系统业务功能需求分析

1.读者功能需求分析
读者功能主要包括：登录，图书查询，我的借还，图书挂失，个人信息，密码修改。
登录退出
每个读者拥有唯一账号和密码，可以进行系统的登陆和退出。
图书查询
读者能够进行图书的查找，根据自己需求搜索相应图书。
借还图书
读者可以还书，或者续借，并且能够查看自己的借还历史记录。
图书挂失
如果读者图书丢失，可以进行挂失操作，然后对挂失书籍进行赔偿。
个人信息
读者能够查看修改个人信息。
修改密码
读者可以修改自己的登陆密码。
2.管理员功能需求分析
管理员功能主要包括：登录退出，图书管理，人员管理，借还管理，密码修改。
登录退出
管理员可以登录账号或退出账号。
图书管理
管理员可以对图书信息进行管理，当有新的图书时，管理员可以添加图书。管理员可以查看整体的图书信息，并且能够编辑删除。也能够查看图书详情。
人员管理
管理员可以添加人员信息，包括读者信息和管理员信息。也可以编辑删除人员信息。
借还管理
管理员能够查看还书状态，并且进行催还操作，也可以删除借还记录。
密码修改
管理员可以修改自己的登录密码。

四、系统设计

（一）系统功能模块设计

根据系统的需求分析，为了实现系统的功能目标，系统应包括的主要功能模块有：登陆模块、图书管理模块、人员管理模块、借还管理模块、挂失模块、个人信息模块。系统设计总体结构图如图4-1所示。

图4-1系统总体结构图

（二）数据库设计

1.概念模型设计
通过对系统的需求分析和数据抽象，抽取出系统中与数据相关的各个实体以及实体间的联系，从而得到系统的E-R图，系统E-R图如图4-2所示。
2.逻辑结构设计
在数据库分析及概念结构设计的基础上，将数据库的概念模型转化为逻辑结构，即对数据库的结构进行设计。本系统中MySQL数据表的结构设计如下。

图4-2系统E-R图

图书信息表如表4-1所示。
表4-1 图书信息表
字段名 数据类型 长度 是否为主外键 能否为空
Book title varchar 10 否 否
author varchar 10 否 否
Publishing int 11 否 否
ISBN int 11 否 否
price varchar 10 否 否
time varchar 12 否 否
quantity char 18 否 否
用户信息表如表4-2所示。

表4-2 用户信息表
字段名 数据类型 长度 是否为主外键 能否为空
name varchar 10 否 否
sex varchar 10 否 否
ID varchar 11 否 否
address varchar 11 否 否
phone varchar 10 否 否
birthday varchar 12 否 否
role varchar 18 否 否
借还信息表如表4-3所示。
表4-3 借还信息表
字段名 数据类型 长度 是否为主外键 能否为空
Readernumber varchar 10 否 否
Date of loan varchar 18 否 否
Book title int 11 否 否
Date of return varchar 18 否 否

五、系统实现

（一）登录模块实现

用户在使用系统之前必须要进行登录操作，只有正确的输入了账号密码之后才能够进入系统。管理员和读者共用同一个登录页面，用户在登录的时候可以根据身份进行选择性登录，登陆流程图如图5-1所示。

图5-1登录效果图

（二）图书管理模块实现

在读者登陆完账号密码之后，能够看到图书查询功能，读者点击图书查询，就能够看到所有的图书信息，图书信息包括：书名、作者、出版社、ISBN、语言、价格、剩余数量等。如果读者需要查看某一个具体书籍的时候，可以在搜索框中输入想要查找的图书名称然后点击‘搜索’，读者就会查找到自己需要的图书，如果读者需要借阅此图书，可以点击‘借阅’，读者就能够对此图书借阅成功。读者查阅图书效果图如图5-2所示。

图5-2读者查阅图书效果图

（三）人员管理模块实现

管理员登入后台之后，在图书管理功能下方是人员管理功能，在本功能中，管理员可以实现对人员的添加和管理。当有人员信息需要添加的时候，管理员可以点击‘添加人员’，然后就会进入添加人员的界面，在本界面中，管理员输入用户的姓名，用户名，密码，性别，生日，地址，电话，然后选择用户的角色，角色分为读者和管理员两类。在查看信息正确之后，点击‘添加’管理员就会添加人员信息成功。单纯的添加功能是不能人员管理功能的需求的，本模块还具有管理人员的功能，也就是对人员的信息进行修改和删除。当有读者不再使用本系统或者管理员辞职的时候，就要对他们进行信息的删除，管理员点击要删除的人员信息，然后点击‘删除’，就会将人员的信息删除成功。如果用户的信息录入的时候出现了错误，就要对其进行修改，管理员选中需要修改的用户，点击‘编辑’，就能够对用户的姓名，用户名，密码，性别，生日，地址，电话等信息进行修改。
人员管理实现效果图如图5-3所示。

图5-3人员管理效果图

（四）借还管理模块实现

读者进入系统后，点击‘我的借还’，就能够在本模块中管理自己的借还信息，读者在本模块中点击‘我要还书’，首先能够查看自己所借的图书，然后可以看到图书的书名，作者，出版社，语言，价格，借出日期，应还日期。读者也可以在状态下方查看是否有逾期超时的情况，如果读者想要还书，就可以点击‘还书’按键，系统会提示是否还书，读者点击‘确认’即可还书成功。如果读者想要续借图书，可以带你及‘续借’，系统会提示是否续借，读者点击确认即可续借成功。读者点击‘借还管理’就能够查看到自己的借还图书的历史记录。读者还书实现效果如图5-4所示。

图5-4还书实现效果图

（五）挂失模块实现

当读者的图书丢失的时候，需要在本系统中进行挂失操作，具体操作过程为，读者登录账号后点击图书挂失功能，然后点击‘挂失’，就会进入挂失界面，在本界面中读者能够查看到自己目前所借的图书信息和图书状态。读者选中丢失的图书信息，然后点击‘挂失’就可以对此图书挂失成功。图书挂失之后还要进行解挂赔偿等操作，这些操作是在‘解挂’功能中实现的。读者点击‘解挂’可以查看自己所挂失的图书信息，如果读者找到了图书，那么可以在本功能中点击‘解挂’那么就会解挂成功，如果读者找不到图书，就需要对图书进行赔偿，那么读者可以点击‘赔偿’对图书进行价值赔付。挂失实现效果如图5-5所示。

图5-5挂失实现效果图

（六）个人信息模块实现

如果读者的信息有误，读者可以自行的修改个人信息，信息包括读者证号，姓名，登录账号，登录密码，性别，生日，地址，电话。修改过程为，读者点击‘个人信息’然后查看有误的信息之后，点击‘修改’将正确的信息输入。如果读者需要对密码进行修改，可以点击‘修改密码’然后输入旧密码，将新密码输入，再确认输入一次新密码，点击‘提交’，就会修改密码成功。读者修改个人信息实现效果如图5-6所示。

图5-6读者修改个人信息效果图

六、系统测试

（一）测试原则

根据在线图书管理系统的开发要求，本次开发的目的是开发一个使用方便、交互友善、容易扩展、易于维护且的系统。本系统提供给读者和图书管理者使用。合理的进行系统的测试是确保在线图书管理系统质量，提高在线图书管理系统健壮性的关键。全面检测该管理系统的各个功能模块，即时发现存在的各种问题，确保系统的整体性能。

（二）图书管理测试

本次测试目的是为了能够正常的添加图书，管理修改编辑图书，方便管理员和读者使用本系统。图书管理测试用例表如表6-1所示。
表6-1 图书管理测试用例表
用例目的 登陆模块是否正常运行
前提条件 系统正确部署在Win11系统中的Tomcat服务器下，MySQL数据库连接正常。
输入/动作 期望的输出/相应 实际情况
管理员点击添加图书，并且输入图书的全部信息 添加图书成功 与期望结果相符合
管理员点击要删除的图书信息，并且点击编辑 管理员能够对图书信息进行编辑 与期望结果相符合
管理员选中任意一个图书信息，点击删除 删除成功 与期望结果相符合
读者点击图书查询，在搜索框输入图书信息 读者能够查看图书信息 与期望结果相符合
读者选择图书点击借阅 借阅成功 与期望结果相符合

结 论

该设计已经到了最后，短短几个月，我的学习能力、编程能力和解决问题的能力都得到了显著提高。在设计过程中增加了与实际项目的接触机会，更能发现其中的一些细微问题，充分体会到了仅仅学习书本的知识是完全不够的，还是要多多实践，多多动手，实践出真知，磨练长才干。

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