1. 设计背景

• 随着社会的发展和科技的进步，图书馆的规模和藏书量都在不断扩大，图书的管理和维护变得越来越复杂。传统的图书管理方式已经无法满足现代图书馆的需求，因此需要开发一种高效、便捷的图书管理系统来提高图书管理效率和读者的借阅体验。
• 在这种背景下，我们设计了Java图书管理系统。该系统采用Java语言开发，具有跨平台、可扩展、可维护等优点，可以满足现代图书馆的管理需求。该系统分为管理员用户和普通用户，主要实现了图书的查询、新增、删除、借阅、归还等功能。
• 此外，图书管理系统是 java 知识学习的运用，运用了到了类和对象，构造方法，方法调用，数组，继承，多态，封装，接口，抽象类等知识。通过这个图书管理系统的练习，能更好的帮助我们更好的巩固对前面学习知识。

2. 需求分析

这个图书系统在登陆页面分为管理员用户和普通用户，管理员用户和普通用户的实现页面不一样

• 管理员用户需要实现的功能有查找图书, 新增图书，删除图书，显示图书，退出系统。
• 普通用户需要实现的功能有查找图书, 借阅图书，归还图书 退出系统。

3. 设计思路

回顾面向对象的核心：

• 找到对象
• 创建对象
• 使用对象

1. 首先我们需要找出图书馆里系统里的所有对象：
   在图书管理系统在的对象有书，用户（普通用户和管理员用户），其中还有存放书本的书架。
2. 普通用户和管理员用户所展示的页面有所不同，利用继承和多态实现这一思路。
3. 我们将普通用户和管理员用户的操作单独封装起来设计成一个类，并且定义一个接口来接收方法，接口达到了统一性。

4. 实现

我们要完成图书系统，可以先搭框架，再完善细节。其中使用了三个包，book包；operation 包和 user 包。

4.1 book包

book包中包含Book类和BookList类(书架)

4.1.1 Book类

Book类针对书籍，定义了有关书的属性，作者、价格、名字、类别，状态（判断是否被借出），通过构造方法，获取 get 和 set 方法，重写了toString 函数。

代码实现：

package book;public class Book {private String name;private String author;private int price;private String type;private boolean isBorrowed;//构造方法public Book(String name, String author, int price,String type) {this.name = name;this.author = author;this.price = price;this.type = type;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getAuthor() {return author;}public void setAuthor(String author) {this.author = author;}public int getPrice() {return price;}public void setPrice(int price) {this.price = price;}public String getType() {return type;}public void setType(String type) {this.type = type;}public boolean isBorrowed() {return isBorrowed;}public void setBorrowed(boolean borrowed) {isBorrowed = borrowed;}@Overridepublic String toString() {return "Book{" +"name='" + name + '\'' +", author='" + author + '\'' +", price=" + price +", type='" + type + '\'' +((isBorrowed == true) ? " 已经借出" : " 未被借出") +//", isBorrowed=" + isBorrowed +'}';}
}

4.1.2 BookList类(书架)

这么多本书怎么放到书架上？其中数组可以组织数据，所以我们在书架类里会使用一个数组来存放书本

代码实现：

package book;public class BookList {private Book[] books;private int usedSize;//记录当前书架上 实际存放书的数量private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;public BookList(){this.books = new Book[DEFAULT_CAPACITY];//当前书架能存放10本书//放好书！this.books[0] = new Book("三国演义","罗贯中",10,"小说");this.books[1] = new Book("西游记","吴承恩",23,"小说");this.books[2] = new Book("红楼梦","曹雪芹",28,"小说");this.usedSize = 3;}public int getUsedSize() {return usedSize;}public void setUsedSize(int usedSize) {this.usedSize = usedSize;}public Book getBook(int pos){return books[pos];}public void setBooks(int pos,Book book){books[pos] = book;}public Book[] getBooks(){return books;}
}

4.2 user包

user包中存放User类，AdminUser 类（管理员用户）和 NormalUser类（普通用户）

4.2.1 User 类

User 类是 AdminUser 类和 NormalUser类的父类，创建User为抽象类，抽象方法menu菜单和IOperation数组的初始化。

代码实现：

package user;import book.BookList;
import operation.IOPeration;public abstract class User {protected String name;protected IOPeration[] ioPerations;public User(String name) {this.name = name;}public abstract int menu();public void doOperstion(int choice, BookList bookList){ioPerations[choice].work(bookList);}
}

4.2.2 AdminUser类（管理员用户）

通过继承User类，调用到IOperation功能接口以调用管理员用户所需的功能

代码实现：

package user;import operation.*;import java.util.Scanner;//子类继承父类要先帮父类进行构造，父类对name进行初始化，
//子类就要提供一个构造方法，在构造方法中使用super方法对继承过来的成员name进行初始化
public class AdminUser extends User {public AdminUser(String name) {super(name);this.ioPerations = new IOPeration[]{new ExitOperation(),new FindOperation(),new AddOperation(),new DelOperation(),new ShowOperation()};}public int menu(){System.out.println("*****管理员用户*****");System.out.println("1. 查找图书");System.out.println("2. 新增图书");System.out.println("3. 删除图书");System.out.println("4. 显示图书");System.out.println("0. 退出系统");System.out.println("******************");Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你的操作：");int choice = scanner.nextInt();return choice;}
}

4.2.3 NormalUser类（普通用户）

通过继承User类，调用到IOperation功能接口以调用普通用户所需的功能

代码实现：

package user;import operation.*;import java.util.Scanner;public class NormalUser extends User{public NormalUser(String name){super(name);this.ioPerations = new IOPeration[]{new ExitOperation(),new FindOperation(),new BorrowOperation(),new ReturnOperation()};}public int menu(){System.out.println("******普通用户******");System.out.println("1. 查找图书");System.out.println("2. 借阅图书");System.out.println("3. 归还图书");System.out.println("0. 退出系统");System.out.println("******************");Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你的操作：");int choice = scanner.nextInt();return choice;}
}

4.3 operation包

一些操作类的方法放在operation包中

4.3.1 IOPeration接口

定义一个接口来接收方法，接口达到了统一性，利用多态进行操作，在以下的类中执行接口，并重载。

代码实现：

package operation;import book.BookList;public interface IOPeration {void work(BookList bookList);
}

4.3.2 FindOperation类（查找图书）

根据输入的书名来查找图书，有两种情况一种是找到了，输出图书信息，另一种则是没有找到。

代码实现：

package operation;import book.Book;
import book.BookList;import java.util.Scanner;public class FindOperation implements IOPeration{@Overridepublic void work(BookList bookList) {System.out.println("查找图书！");System.out.println("请输入你要查找的图书名字：");//输入书名Scanner scanner = new Scanner(System.in);String name = scanner.nextLine();//遍历数组int currentSize = bookList.getUsedSize();//获取当前有几本书for (int i = 0; i <currentSize ; i++) {Book book = bookList.getBook(i);if(book.getName().equals(name)){System.out.println("找到了这本书，信息如下：");System.out.println(book);return;}}System.out.println("很抱歉，没有找到这本书！");}
}

4.3.3 AddOperation类（新增图书）

从键盘输入新增图书的成员信息使之变成书的对象，将新增图书默认放在当前最后一本书的后面。
这里我们需要做两个判断：1. 判断当前书架是否已经存放了这本书，如果已经有这本书了，就不需要存放；2. 还需要判断当前书架有没有满，如果书架满了也不进行存放（不考虑扩容）。如果前面这两个判断都没有出现，则将新增图书默认放在当前最后一本书的后面。

代码实现：

package operation;import book.Book;
import book.BookList;import java.util.Scanner;public class AddOperation implements IOPeration{@Overridepublic void work(BookList bookList) {System.out.println("新增图书！");Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入书名:");String name = scanner.nextLine();System.out.println("请输入作者：");String author = scanner.nextLine();System.out.println("请输入类型：");String type = scanner.nextLine();System.out.println("请输入价格：");int price = scanner.nextInt();Book book = new Book(name,author,price,type);//检查当前书架(数组)中有没有这本书int currentSize = bookList.getUsedSize();for (int i = 0; i < currentSize; i++) {Book book1 = bookList.getBook(i);if(book1.getName().equals(name)){System.out.println("当前书架中有这本书，不需要存放！");return;}}if(currentSize == bookList.getBooks().length){System.out.println("书架已经满了！");}else {bookList.setBooks(currentSize,book);bookList.setUsedSize(currentSize+1);}}
}

4.3.4 DelOperation类（删除图书）

输入书名进行删除，删除的步骤如下：

1. 找到有没有这本书，如果没有则返回没有要删除的图书，反正进行删除。
2. 从后往前进行覆盖
3. 将最后一本书进行置空

代码实现：

package operation;import book.Book;
import book.BookList;import java.util.Scanner;public class DelOperation implements IOPeration{@Overridepublic void work(BookList bookList) {System.out.println("删除图书！");Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你要删除的图书：");String name = scanner.nextLine();int pos = -1;int currentSize = bookList.getUsedSize();int i = 0;for (; i < currentSize; i++) {Book book = bookList.getBook(i);if (book.getName().equals(name)){pos = i;break;}}if(i == currentSize){System.out.println("没有你要删除的图书!");return;}//开始删除int j = pos;for (; j < currentSize-1; j++) {//[j] = [j+1]Book book = bookList.getBook(j+1);bookList.setBooks(j,book);}bookList.setBooks(j,null);bookList.setUsedSize(currentSize-1);System.out.println("删除成功！");}
}

4.3.5 ShowOperation类（显示图书）

我们在书架类里中使用了一个数组来存放书本，所以我们这里要显示图书就直接把数组里的每个对象打印出来就可以了。book实际上是一个对象，我们打印对象理论上会输出该对象的地址，但是现在不会了，因为我们在Book类中重写了我们的 toString 方法，会调用我们自己的 toString 方法，所以现在可以直接打印对象。

代码实现：

package operation;import book.Book;
import book.BookList;public class ShowOperation implements IOPeration{@Overridepublic void work(BookList bookList) {System.out.println("打印图书！");int currentSize = bookList.getUsedSize();//获取当前有几本书for (int i = 0; i < currentSize; i++) {Book book = bookList.getBook(i);System.out.println(book);}}
}

4.3.6 ExitOperation类（退出系统）

退出系统非常容易，只需要调用系统的 exit 方法，传入参数0进行退出运行。

package operation;import book.BookList;public class ExitOperation implements IOPeration{@Overridepublic void work(BookList bookList) {System.out.println("退出系统！");System.exit(0);}
}

4.3.7 BorrowOperation类（借阅图书）

1.你要借阅哪本书？
2. 你借阅的书有没有？
3. 借阅的方式是什么？将isBorrowed置为 true表示借阅成功

代码实现：

package operation;import book.Book;
import book.BookList;import java.util.Scanner;public class BorrowOperation implements IOPeration{@Overridepublic void work(BookList bookList) {System.out.println("借阅图书！");Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你想要借阅的图书：");String name = scanner.nextLine();int currentSize = bookList.getUsedSize();for (int i = 0; i < currentSize; i++) {Book book = bookList.getBook(i);if(book.getName().equals(name)){book.setBorrowed(true);System.out.println("借阅成功！");System.out.println(book);return;}}System.out.println("你借阅的图书不存在！");}
}

4.3.8 ReturnOperation类（归还图书）

归还的图书的操作与借阅类似，归还则将isBorrowed置为 false表示借阅成功。

代码实现：

package operation;import book.Book;
import book.BookList;import java.util.Scanner;public class ReturnOperation implements IOPeration{@Overridepublic void work(BookList bookList) {System.out.println("归还图书！");Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入你想要归还的图书：");String name = scanner.nextLine();int currentSize = bookList.getUsedSize();for (int i = 0; i < currentSize; i++) {Book book = bookList.getBook(i);if(book.getName().equals(name)){book.setBorrowed(false);System.out.println("归还成功！");System.out.println(book);return;}}System.out.println("你归还的图书不存在！");}
}

4.4 Main类

我们在Main类中执行操作，其中Main类主要包含Login方法，即实现用户登陆操作。

1. 创建一个空的 BookList 对象（bookList）用于存放图书信息。
2. 调用 Login 方法来进行用户登录操作，获取一个 User 对象（user）。这个 User 对象代表着当前登录的用户，可以执行特定的操作以管理图书列表。
3. 用while(true)使程序可以持续进行，直到用户进行退出程序操作（chioce = 0）

import book.BookList;
import user.AdminUser;
import user.NormalUser;
import user.User;import java.util.Scanner;public class Main {public static User login(){System.out.println("请输入你的姓名:");Scanner scanner = new Scanner(System.in);String name = scanner.nextLine();System.out.println("请输入你的身份：1. 管理员  2. 普通用户");int choice = scanner.nextInt();if(choice == 1){//管理员return new AdminUser(name);}else {//普通用户return new NormalUser(name);}}public static void main(String[] args) {BookList bookList = new BookList();//user 指向哪个对象 就看返回值是什么？User user = login();//实现向上转型while (true){int choice = user.menu();System.out.println("choice:"+choice);//根据choice的选择来决定调用哪个方达？user.doOperstion(choice,bookList);}}
}

4.5 完整代码

Java 图书管理系统完整代码

由于本人技术有限，该图书管理系统是相对低级的版本，只完成命令行的交互没有实现数据库，待日后学习了更多知识就将该图书管理系统升级。

本章到这里就结束啦，如果有哪里写的不好的地方，请指正。
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