基于安卓平台的图书管理系统设计与实现

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：１０１８３分类号：ＴＰ３９单位代码研巧生学号：２０１２目３Ｈ３１７密级：公开戀古林大学硕ｄｂ学位论文专业学位（）基于安卓平台的图书管理系统设计与实现ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＢｏｏｋｓＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡｎｄｒｏｉｄＰｌａｔｆｏｒｍ作者姓名：柳冰类别：工程硕ｄｂ领域（方向）：软件工程指导教师：吴春国副教授韩霄松讲师培养单位：软件学歸２０１６年６月 未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论义的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕ｉ学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研巧。做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：１日期：２０６年＾月主日 基于安卓平台的图书管理系统设计与实现DesignandImplementationofBooksManagementSystembasedontheAndroidPlatform作者姓名：柳冰领域（方向）：软件工程指导教师：吴春国副教授韩霄松讲师类别：在职工程硕士答辩日期：2016年5月29日 摘要摘要基于安卓平台的图书管理系统设计与实现图书管理工作费时费力，是高校信息管理的重要组成部分。近年来基于PC平台的图书管理系统在高校图书管理中发挥了重要作用，通过使用图书管理系统不仅方便图书管理员的日常管理工作能方便的查询图书资源的借阅情况。随着Android的快速发展，智能手机成为每个人不可或缺的重要工具，这也催生了基于安卓手机客户端管理系统的开发。传统使用WEB的图书管理系统必须运行在电脑上，虽然现在的个人电脑日益普及也便于携带但是与智能手机相比仍不占优势，传统的WEB管理系统不能做到随时随地的使用。本文在了解当前Android平台的基础上开发出了本图书管理系统。该系统采用经典的C/S结构的MVC软件平台开发模式，使用当前常用的JAVA语言开发完成。本图书管理系统不仅实现了基本的图书查询、借阅等功能还可以进行用户管理，图书管理等功能。近些年移动互联网的迅速崛起开启了一个崭新的互联网时代，移动通信和互联网的有效结合使随时随地访问互联网资源成为可能。智能手机尤其是Android开源平台的出现进一步催生了手机软件的开发。随着技术的进步，当前的智能手机计算和存储力惊人，其性能甚至超过普通的个人电脑，通过开发Android平台下的图书管理系统可以使图书管理与现有的电脑管理相互补充。目前基于Android平台的管理系统开发在国内尚处于起步阶段，本文通过对现有开发技术进行全面细致的研究，并对当前图书管理系统进行详细的需求分析，对系统功能进行了合理的设计。该功能主要是对图书资源的管理和用户信息的管理，此外还包括系统自身信息的管理；图书管理一方面是对图书基本信息的管理和维护，另一方面是对图书的借阅等管理。本图书管理系统操作简单，功能实用，可供学生方便的查询所需的图书信息，具有良好的可操作性。此外，本系统对不同的用户设置不同的使用权限有效的保证了系统信息的安全性。关键词：Android，数据库，管理系统I AbstractAbstractDesignandImplementationofBooksManagementSystembasedontheAndroidPlatformAsamajorpartofinformationmanagementincollege,booksmanagementisatediouswork.Withtherapiddevelopmentofpersonalcomputers(PC),PCbasedbooksmanagementsystemplaysanimportantrolesinuniversitybooksmanagementwork.Byusingthosesystems,librariansnotonlycanperformdailymanagementworkbutalsocansearchallkindsofinformationofbooksinthelibrary.TherapidupgradeofAndroidtechnologymakessmartphonesbecomeanindispensabletoolsinourdailylivesandalsoencouragetheAndroidbasedsystems.Traditional,webbasedbooksmanagementsystemshavetorunonthecomputers.Althoughcomputersareincreasingpopular,theyarestillhavedisadvantagescomparedwithsmartphones.Becausewebbasedsystemscannotbeusedinanytime.Inthispaper,wedesignedanddevelopmentthisbooksmanagementsystemafterwethoroughlyanalysiscurrentlyusedsystems.ThissystemhasaC/SstructureanddevelopedinMVCmode.Thissystemnotonlyrealizedthebasicbookssearchfunctionandbooksreservefunctionbutalsocanbeusedforusermanagementaswellasbooksmanagement.Inrecentyears,mobilenetworkdevelopedquicklyandaneweraiscoming.ThecombinationofmobilenetworkwiththeInternetmakespeopleaccessthewebresourceatanywherebecomepossible.ThedevelopmentofsmartphonesandtheAndroidplatformgreatlyencouragethemobilephonesoftwaredevelopment.Withthetechnologyprogress,theperformanceofthesmartphonesareevenbetterthancomputers.ThedevelopmentofAndroidbasedbooksmanagementsystemcanbeacomplimentforPCbasedones.Androidbasedsystemdevelopmentisstillinitsearlystageinourcountry.Inthispaper,afterthethroughresearchofexistedsystems,andthethroughrequirementanalysis,wedesignedthisplatform.Inthissystem,itcannotonlymanagethebookresourcesinthelibrarybutalsocanbeusedforusermanagement.Besides,itcanalsomanagetheinformationofthesystemitself.Asforbooksmanagement,twomajorrolesarerealizedthatisbooks’informationmanagementandbooksreserveservice.Thebooksmanagementsystemdevelopedinthispaperhavemanyadvantages,suchas,simpleoperation,practicalfunctionandsoon.ItcannotonlyfacilitatestudentstosearchII Abstractbookseasilybutalsohavegoodmaneuverability.Anotherimportantthingisthatwesetdifferentpermissionfordifferentuserswhichgreatlymakesurethesafetyofsysteminformation.Keywords:Androidsystem,database,systemdevelopmentIII 目录目录第1章绪论................................................11.1研究背景与意义..........................................11.2国内外研究现状..........................................11.3本文主要工作............................................31.4本文的组织结构..........................................4第2章系统设计及开发工具介绍................................52.1系统总体设计............................................52.2系统设计目标............................................52.3系统需求分析............................................62.3.1图书管理系统需求分析................................62.3.2开发工具及相关技术分析..............................72.4系统结构及业务流程分析..................................92.5本章小结...............................................13第3章系统详细设计.........................................143.1系统框架结构...........................................143.1.1系统主要功能.......................................153.2数据库设计.............................................173.2.1系统E-R图.........................................173.2.2表的逻辑结构设计...................................213.2.3表的物理结构设计...................................213.3本章小结...............................................24第4章模块设计及系统功能实现...............................254.1系统模块设计...........................................25I 目录4.1.1数据库连接模块设计.................................254.1.2服务器功能模块.....................................254.2系统客户端设计.........................................274.2.1注册界面...........................................284.2.2登录界面...........................................284.2.3书籍查询界面.......................................294.2.4书籍管理界面.......................................304.3系统功能测试...........................................324.3.1用户注册功能测试...................................324.3.2系统登陆测试.......................................324.3.3书籍查询测试.......................................334.3.4系统运行测试.......................................344.4本章小结...............................................35第5章总结与展望...........................................365.1总结...................................................365.2展望...................................................37参考文献.....................................................38致谢.....................................................41II 第1章绪论第1章绪论1.1研究背景与意义近年来，移动互联网异军突起，开启了全新的移动互联网时代，移动互联网的发展尤其是智能手机的问世使得用手机访问互联网资源成为主要的上网方式，手机上网有着它特有的优势，首先，手机上网方便快捷不受地点限制，特别是在校学生手机使用率高其次，手机上网更符合大学生的日常生活习惯，各个年龄段的学生均能够熟练使用智能手机，最后，基于智能手机的图书管理系统使得学生能更多的接触到图书管的信息。鉴于当今移动互联网的飞速发展，传统的主要依靠WEB的电脑端程序陆续出现在手机客户端是大势所趋。移动互联网的迅速崛起催生了各种智能手机终端的开发[1]，并且智能手机越来越多的手机拥有强大的运算能力，能够安装和运行大型程序，通过手机终端可以很好的接入无线网络。开发基于Android的手机端图书管理系统是大势所趋，在Android手机平台下使用图书管理系统极大的方便用户的使用，为不同的用户及时的查阅图书信息提供了可能[2,3]。随着Android系统的突飞猛进，它早已成为最具影响力的手机操作系统，并且随着技术的进一步成熟该系统已经被广泛的应用于各种终端设备上，如平板电脑，数码相机等[4]。2007年Google公布了Android的源代码，Android平台的免费公开对该平台的发展产生了积极的影响。虽然个人电脑日益普及，对于高校的图书管理工作而言，如果学生能够通过手机端快捷的查询所需的书籍将极大的方便学生访问图书资源。通过手机访问图书资源更符合现代学生的学习习惯，随着科技的迅猛发展，手机的运算速度和存储空间突飞猛进，手机以其得天独厚的优势被广泛应用于生活的各个方面。开发操作简单，功能实用的图书管理软件一方面可以方便广大师生更好的使用学校的图书资源，另一方面也能熟悉系统开发的一般流程。1.2国内外研究现状当前智能手机主要有四种平台：iPhone，Android，WindowsMobile，Symbian。随1 第1章绪论着技术的更新换代，Symbian系统的手机逐渐被市场所淘汰，与iPhone和WindosMobile系统相比Android系统不仅价格低廉而且完全开源，这就为Android手机的广泛普及打下了很好的基础，越来越受到手机制造商的青睐。从Android发布至今，它一直保持着顽强的生命力，从最初的Android1.0发展到现在的Android4.0其性能已经有了质的飞跃，并且它的应用领域已经扩展到了除手机外的很多其他领域。与传统的网上图书馆相比移动图书馆使用当前比较成熟的移动网络，通过借助移动终端设备，如手机平板电脑等可以方便人们随时随地查阅网上图书资源，移动图书馆是对传统的数字图书馆的拓展和补充。然而时至今日，移动图书馆的发展仍然不太令人满意，主要体现在如下的两个方面：（1）目前开发的基于Android平台的图书管理系统主要提供馆藏资源的查阅服务等，工作效率很低，处理速度很慢，此外还通常存在着数据不齐全不准确的现象，难以跟随现代化市场的变化。也有一些图书馆的手机不仅可以提供查询服务还可以下载电子书到手机端阅读，如上海的一些图书馆可以提供电子书下载到手机端的服务，但是这些电子书往往内容不完整，格式不统一等难以产生好的阅读效果[5]。（2）受到技术的限制目前欧美发达国家包括国内很多图书管理软件基本上都只提供一些基本的功能，随着WAP2.0的应用和大屏幕高端智能手机的发展移动应用开始从基于B/S服务模式向基于C/S转换，C/S服务模式的服务软件短小精悍成为当前移动开发的潮流。受到技术发展的限制国内基于Android平台的管理软件发展缓慢，早期的移动图书馆服务基本上是采用手机网页和发送短信的方式，很少有专门的图书管理客户端程序，随着国产手机的崛起和Android手机性能的进一步提升，基于Android平台的软件开发成为国内的热点领域。目前Android应用软件在各行各业中都发挥了重要的作用，如与我们日常生活息息相关的wifi网络，旅游软件，金融理财软件，以及我们比较熟悉的手机娱乐游戏等。随着图书资源的增加图书的管理工作日益繁重，通过电脑客户端访问图书资源很不方便。随着现实需求的出现，基于Android平台的管理软件开发呈现出蓬勃发展趋势[6,7]。目前，移动图书馆已经开始从简单的平台构建图书查询功能向功能丰富多样化转变。现如今开发的图书管理客户端不仅可以对馆藏图书目录进行查询，图书手机预约功能，还可以设置个人图书馆，新书推荐，图书介绍，书友推荐等社交功能，进一步丰富了管理软件的功能，更符合广大师生的需求。此外，当前开发的基于Android的图书管理软件更加的人性化，更符合用户的日常使用习惯，更注重用户的体验和个性化需求，基本上可以满足人们通过手机快捷访问图书馆资源的需求，但是总体而言，基于2 第1章绪论Android平台的图书管理软件开发尚处于起步阶段，仍然存在着很多的缺点和不足，如界面不够专业，功能复杂，缺少人机互动等。1.3本文主要工作通过手机访问图书资源并进行个人图书管理方便快捷，是当前基于Android平台的热点应用方向，当前的基于Android平台的图书馆客户端仍然存在着诸多问题，本文首先通过搜集大量的文献对国内外移动开发的发展现状进行了全面细致的了解，总结出了当前移动开发的典型案例和开发工具手段等。从理论上对基于Android平台的图书管理系统的建设和架构进行了全面的分析。其次，对图书馆的日常业务流程和日常借阅习惯等实际问题进行实地调查，同时仔细研究了当前主流管理软件功能。为此本文设计出了一套切实可行的解决方案，把手机管理的优势和传统管理有机结合。本图书管理系统拟实现如下功能：1.对人员进行全面管理，实现对用户的基本管理功能，为不同级别的人员分配不同的权限，有效保证信息安全。2.对图书进行智能化管理，图书管理是本图书管理系统的重要功能，图书管理要实现用户的借阅管理，对用户所借图书进行智能化归类，只有这样才能够为用户推荐喜好图书等，还可以通过对用户图书的分析推荐书友等社交化服务功能。通过对图书的智能化管理可以供管理员及时的了解馆藏图书的情况，还可以方便的查询现存图书的数量，通过对图书借阅情况的查询可以为管理员提供有用的信息。3.借阅管理。当用户通过手机端预约图书时，首先系统可以提供给用户当前该图书的剩余量，图书的馆藏位置等基本信息，当用户预约该图书时系统要提示用户预约成功并加入用户的预约书单中供用户查阅使用。当用户取消预约时要及时更新预约书单。4.可视化图表展现，对于使用者来说系统操作越简便，结果展示越直观越容易受人们青睐，本系统界面要设计友好，易于使用，操作简单快捷，系统应把查询等操作结果提供给用户，用户可以方便的查看。本文在充分分析和查阅现有图书管理系统的基础上，结合国内人员使用的特点，系统运行在Android手机平台上，结合软件实际需求，运用面向对象和模块化的程序设计理念，对具体功能模块加以实现。最后，本文详细总结了系统设计的优缺点，提出了对未来图书管理软件的开发建议等。3 第1章绪论1.4本文的组织结构通过对全文章节的合理规划，本文章节安排如下：第1章，绪论，对基于Android平台的图书管理系统的开发背景做了简单介绍，并阐述了国内发展现状，同时介绍了本系统需要解决的关键问题等。第2章，系统设计及开发工具介绍，通过对图书管理的日常业务的了解设计出了业务流程图。结合目前常用的开发工具和技术对本文的开发环境和开发工具进行了阐述。第3章，管理系统的详细设计，通过需求分析对数据库中的表进行设计，并构建了数据视图和表的ER图等，并对系统的主要功能模块以及系统界面布局进行设计。第4章，系统功能的具体实现，本章详细的说明了系统的具体实现过程，还针对某些特定的功能对其实现细节加以阐释，以及对系统功能的测试等。第5章，总结与展望，简单总结了文章的主要工作，系统设计的优缺点，以及未来工作的方向等。4 第2章系统设计及开发工具介绍第2章系统设计及开发工具介绍2.1系统总体设计系统总体设计使得开发人员能够更清晰的了解系统的主要功能模块，系统的主要接口情况，系统所需的软硬件开发环境等做到清晰全面的了解，系统总体设计是系统开发过程中极为关键的一步，对系统开发的顺利进行有着重要的影响。本图书管理系统从用户角色进行划分可分为普通用户和系统管理员两大类。普通用户只拥有一般的图书查询借阅等操作，系统管理员拥有最高的操作权限。此外，对用户的密码管理也是系统安全管理的一部分。图书查询是本图书管理系统的重要功能，图书查询可以提供多种查询方式，可以按照图书名称进行查询，也可以按照图书作者，图书编号等进行查询，还可以按照用户的偏好进行提示查询等操作。2.2系统设计目标本图书管理系统主要实现以下设计目标：1.性能良好。图书管理操作涉及到全部图书资源信息还包括每个用户的借阅信息等，这些信息如果因为系统崩溃丢失将产生不可估量的后果，对于设计的图书管理系统在使用过程中也难免会因为人为的误操作导致错误的产生，这就要求系统要有一定的容错机制。系统可以对用户的录入错误等进行检查。2.安全性。安全性是系统的生命，没有了安全再好的系统也不过是个摆设，尤其对于管理软件安全性更是极为关键。系统要对重要的系统数据进行备份。另外，还需要对用户输入信息的合法性进行验证，不合法的数据往往会导致系统出错和信息的泄露等问题。3.可扩展行。软件产品更新换代很快，尤其是图书管理软件用户的新需求可能随时会出现，本系统应采用面向对象的模块化编程方案，添加或删除系统功能简便。当用户对系统功能要求扩充时只需要简单开发新的功能模块并添加到现有软件系统中。5 第2章系统设计及开发工具介绍2.3系统需求分析系统需求分析的主要任务是确定系统需要完成哪些功能，是整个系统设计过程中最为关键的一步。通过系统需求分析可以对目标系统提出准确具体的定位。图书管理系统不仅仅是一个数据信息管理系统，还对管理员决策提供重要信息。通过查询系统信息图书管理员可以随时跟踪图书信息，随时随地了解馆藏图书情况，可以对图书的状态及时了解，这对于新书订购等日常管理工作是重要的信息来源。系统需求分析的一个重要工作就是分析系统所需的数据项，数据项之间的关联关系，对系统数据的相关操作等。2.3.1图书管理系统需求分析1.系统人员分析本图书管理系统的用户主要分两类，管理员。管理员可以进一步细分为图书管理员和系统管理员，图书管理员可以对馆藏图书信息进行录入和信息维护管理操作。系统管理员对系统运行的关键参数进行设置，负责系统的日常运行维护，负责系统的升级操作等关键系统层面的操作。系统管理员还可以对系统数据进行分析统计操作，可以给图书管理员提供决策支撑。系统管理员还可以对图书管理员的信息录入情况进行检查，发现非法数据进行修改或者删除操作；用户，用户在使用系统前必须进行注册和登陆等操作，只有合法的系统用户才可以查询和预约相应的图书。用户可以通过手机端进行图书信息的查询和预览等操作，还可以进行图书的网上预约操作。2.系统主要数据本图书管理系统涉及到的数据种类很多，既有人员信息，又有图书信息还有图书的借阅归还情况等信息，要想开发出高效的图书管理系统必须对系统运行涉及到的数据进行合理的归类和划分管理。通过分析不难发现，系统管理的图书信息可以从两个层面进行抽象，分别是图书自身信息的抽象和图书管理信息的抽象。通过上述分析我们发现在系统进行设计的过程中要同时考虑图书的两个层面的信息，将两个层面的信息既加以区分又进行有效的结合这样既有利于系统的扩展性也可以增强系统的易用性，可以更加完整的描述图书信息。3.系统功能需求分析6 第2章系统设计及开发工具介绍基于Android智能手机的图书管理系统开发是适应移动互联网发展趋势的重要举措，本系统的开发将有效的改善依靠传统的手工管理和基于WEB的电脑端管理的方式，把人员真正从繁琐而沉重的工作中解放出来，同时让使用人员随时随地访问图书资源成为可能。系统管理员的两项重要工作是数据的录入和信息的查询，尤其对于图书信息的录入工作费时费力，为此在系统设计过程中要尽可能的减少手工操作的劳动，系统应该具有批量数据处理的能力。在设计系统的查询功能时要尽量提供从多个角度进行查询以方便用户的使用，查询结果尽可能的以图表等直观化的方式提供给使用者。4.系统性能需求分析系统安全稳定的运行是系统设计的基本要求，根据本图书管理系统的特点，系统应具备以下性能要求：首先，简单实用，如何简单的实现复杂功能，结合图书管理系统自身的特点设计出操作简便、友好的系统对使用人员提高工作效率具有重要意义。其次，安全性与正确性，图书借阅信息关系到每个人的日常图书借阅情况，如果信息出错或者丢失将给图书管理工作带了很大麻烦，为此安全性必须放在本系统设计的首位。正确性是指信息的正确无误，在管理员进行信息的录入时难免会有些小的错误，对此系统要有自我检查和容错机制，防止非法数据给系统带了灾难性的影响。再者，可扩展性，技术日新月异，Android系统也在不断更新换代，开发语言也不断改进，如果系统升级困难将极大的浪费资源，如果对原系统稍加改动就可以用于新环境则可以提高系统再次开发带来的不必要开销。2.3.2开发工具及相关技术分析本文的Android工程也是通过使用Eclipse开发环境编写的，使用Eclipse进行Android工程编写时首先要安装ADT插件[10,11]。虚拟机提供了人机交互的基本功能，通过使用虚拟机可以体验到与智能手机一样的应用，虚拟机也是测试运行Android应用程序的重要场地[12,13,14]。在Eclipse下创建虚拟机主要分三大步完成。第一：安装ADT插件，如图2.1所示。第二：在安装ADT插件成功后点击Eclipse菜单项中的preperence打开AndroidSDK安装界面，选中Android选项后会出现当前Android的各个版本信息。第三：通过前两步的安装，现在可以在Eclipse的Windows菜单项找到AVDmanage选项，单机并设置好相应的参数即可成功创建一个Android虚拟机。图2.2展示了虚拟机界面图。7 第2章系统设计及开发工具介绍图2.1ADT插件安装界面图2.2Eclipse中创建的Android虚拟机界面本文采用Oracle数据库作为系统开发数据库。Oracle是目前各方面表现都很出色的数据库产品，Oracle一经推出就得到广泛的使用。系统界面布局和数据信息存储是本系统开发的重点和难点，界面布局的好坏直接影响到用户的切身体验，因此好的界面布局对系统的用户体验很关键，在Android开发中常用的布局方式有五种，这使得Android软件的界面设计非常灵活，即使是非常复杂的界面通过合理的设计和布局的使用也可以完成。Android中的数据存储是Android开发中又一个重要的部分，在Android中常用的数据存储形式包括：File存储、network存储、Sqlite、内容提供等形式。但是必须要注意的是在Java语言中要使用流则操作的对象必须进行序列化。综上所述，本系统采用Oracle数据库存储图书基本信息结合Java语言开发本图书8 第2章系统设计及开发工具介绍管理系统[15,16]。2.4系统结构及业务流程分析本图书管理系统采用C/S即客户端/服务器端的逻辑结构[17,18,19]，如下图2.3所示：图2.3系统结构图业务流程图是对系统中涉及到的业务进行详细分析的图表，通过绘制业务流程图可以对系统的功能有个全面细致的了解。本图书管理系统涉及到的业务主要是图书管理业务，图书外借业务，图书手机端预约业务。图2.4是图书管理业务流程图，图书管理是图书管理系统的重要业务，图书管理是管理员对图书的综合管理，既包括图书基本信息的管理如新书信息的录入，包括新书名称，新书的出版单位，新书的作者，新书的类别等信息。还包括新书的订购业务[20]。图2.4图书管理业务流程图9 第2章系统设计及开发工具介绍借阅管理是本管理系统提供的重要功能，当用户通过手机客户端提出预约请求时系统首先对用户的借阅权限进行验证，查询用户信息表，如果用户尚可以继续预约借阅新书则查阅系统中的图书信息表，如果该图书当前馆藏剩余量大于零则系统返回预约成功提示信息。图2.5是借阅管理业务流程图，管理员通过填写借阅记录把图书的借阅信息录入到管理系统中的借阅表中。当系统中的借阅表生成之后，管理员可以通过查询操作了解图书的借阅情况。图2.5借阅管理业务流程图馆藏管理类似于其他管理系统中的库存管理。馆藏管理涉及到两个方面的管理业务：一方面是图书的借出管理，该业务使得图书的馆藏量的变化；另一个方面是新书的采购管理和图书归还管理等，新书的采购和图书的归还使得图书的馆藏量发生变化，这些变化需要及时更新。图2.6是馆藏管理业务流程图，馆藏管理的主要操作员是管理员和采购人员，管理员负责借阅信息表的录入修改工作，采购员负责图书信息的录入修改工作。图2.6馆藏管理流程图用户管理业务是对系统使用者的全面管理业务，包括用户的注册，用户的登陆管理，10 第2章系统设计及开发工具介绍其中不仅包括管理员进行的管理还包括用户自身对信息的一些注册修改工作[21]。如图2.7所示：图2.7用户管理业务流程图系统数据流图常用的符号如下表2.1所示：表2.1数据流图符号说明本系统的总体数据流图如下图2.8所示：图2.8系统顶层数据流图图书管理是图书管理系统的重要数据管理部分，图书管理主要包括图书基本信息的管理、图书借阅情况管理，图书馆藏管理，采购管理等。如下图2.9：11 第2章系统设计及开发工具介绍图2.9图书管理数据流图书籍采购数据流图如下图2.10：图2.10采购管理数据流图12 第2章系统设计及开发工具介绍借阅管理也是图书管理中的重要业务，在用户提出借阅请求时系统需要查询用户信息和图书馆藏信息等。如下图2.11：图2.11借阅管理数据流图2.5本章小结本章在分析的基础上画出了系统的主要管理功能的数据流图，这对于进一步进行系统设计尤其是系统的数据库设计具有重要意义。对系统开发过程中所需关键技术以及重点难点的分析将对系统实际开发过程具有重要的指导意义。此外，本章还对系统的主要涉及目标和系统的功能进行了详细的分析。13 第3章系统详细设计第3章系统详细设计3.1系统框架结构本图书管理系统采用的是C/S结构开发的，也就是说系统的客户端和服务器端是独立分开的，前端管理和后端管理的分开使得在前端管理的开发过程中可以更注重用户交互的便捷性，而服务器端的开发则注重数据交互的效率。系统功能结构如图3.1所示：图3.1系统前端管理框架结构图。后台服务器管理的主要功能是根据用户端发送的应用请求，通过检索数据库中的不同表格中的数据，如图3.2所示：14 第3章系统详细设计图3.2服务器端框架结构图3.1.1系统主要功能1.用户注册。用户在使用本图书管理系统前必须进行注册，用户的注册信息将通过服务器端连接系统数据库，数据库中的用户表将插入新用户的注册信息，并返回注册成功信息给手机客户端。2.用户登录。用户点击系统登录按钮，此时服务器将根据用户选定的信息类型在数据库中搜索相应的数据表并进行信息匹配。如果匹配成功这登录系统，否则提示用户信息有误。3.找回密码。为了解决密码丢失问题，一方面在用户进行密码输入的过程中客户端可以给出相应的密码提示信息，当用户连续多次仍然密码输入错误时系统提示用户找回密码，找回方式可以是用户选择重新注册新的用户，或者通过注册邮箱找回。4.图书查询。该功能模块是用户使用最多和最为频繁的功能，因此该功能的好坏直接影响到用户的使用体验。用户通过点击图书查询按钮，客户端打开图书查询对话框，在该图书查询界面中用户可以选择图书查询类型，可以按图书的基本信息查询，如图书的书名，图书的作者等。本系统在开发过程中使用了Android中的文本自动完成的文本框控件，使用该控件的一大好处就是在用户输入图书信息的时候可以自动给出输入提示，当系统中的图书信息与用户的输入信息吻合时，用户可以直接选择系统给出的提示信息，这样可以极大的方便用户的图书检索工作。该控件的使用还使用户进行模糊查询提供了可能。在每次用户检索图书的时候，服务器在收到客户端的数据检索请求后会首先检索数据库中的图书信息表，如果图书信息存在，当剩余数量大于1的时候才可以返回图书检索信息，否则将提示用户图书剩余量为零，无法预约。在服务器检索数据库发15 第3章系统详细设计现并不存在用户检索的图书的时候，系统会选择最相近的图书推荐给用户，这样避免了用户因为图书信息不存在带来的不便。5.图书预约。用户在进行图书信息检索之后，在客户端返回的信息界面中会提供用户进行图书的预约服务，图书预约操作是图书管理操作的又一个重要功能，该操作不仅涉及到图书的管理功能，还涉及到用户的跟踪管理操作。用户提交查询时，服务器端首先检索用户表找到用户的相应信息，然后查询用户的预约权限，即查看用户是否还可以继续预约书籍，如果用户已经达到可预约书籍的最大数量则提示用户暂不可预约新书，如果用户满足预约条件，则服务器开始查询书籍信息表和书籍借阅表，找到相应的书籍信息并添加新的借阅记录。6.用户管理。用户管理主要针对的是系统的使用人员，用户的基本信息是所有人员都共有的信息，通过记录使用人员的基本信息可以实现对人员信息的基本管理工作。此外还包括用户的特有信息，特有信息是系统根据用户的类别分配的特有信息，把用户的基本信息和特有信息分开可以提高系统管理的灵活性。用户管理中还包括用户的借阅管理，用户的借阅管理是对用户图书借阅情况的管理，在用户的借阅管理中不仅包括用户图书借阅情况还包括用户的图书归还情况，还包括用户未归还图书的剩余使用日期等信息。用户管理的另一个重要的内容是管理员对用户信息的添加和删除操作。管理员在日常管理中可能经常会用到对某些用户账户删除的操作，如某些用户上时间不适用账户，或者因为特殊原因不能继续使用账户如因为学生的毕业离校等情况。在这些情况下管理员需要对这类账户进行删除，同时管理员还可以通过用户账户查询相应的用户信息。在系统设计中本管理系统始终把安全放在首位。7.系统管理。系统管理是管理员管理系统的主要通道。当系统因为手机突然断电等意外情况发生而导致强制退出时应尽可能的保存用户的数据，此外因为系统可以定时的备份系统用户数据所以可以尽最大程度的防止因意外情况导致的用户数据丢失情况。系统升级，系统升级操作是系统的常见操作，对系统进行升级操作，这大大加大了系统的灵活性。数据备份功能，是系统安全性的重要组成部分，图书管理中用户借阅信息和图书的馆藏信息以及图书的基本信息的丢失将是灾难性的，为此对数据进行定期备份，以便在发生意外情况时把数据的损失减小到最小。如果系统不具备数据的备份功能，那么一旦发生意外情况后果不堪设想，而采用数据的备份机制，则系统在意外崩溃时可以通过导入数据恢复数据库中的数据，从而把用户的损失减到最小。8.图书管理，图书管理是图书信息管理的重要途径，图书管理也是整个系统赖以运16 第3章系统详细设计行的重要基础。图书管理又可以进一步划分为：图书的信息查询，新书的订购，信息录入，信息的修改删除等操作。图书信息查询是了解馆藏图书情况的重要操作，通过该查询功能可以对馆藏图书状况一目了然，该查询操作返回的是馆藏图书的剩余信息等关键的管理信息，通过该查询操作可以对每种图书的借阅和剩余情况等做到心中有数。新书订购功能也是极为常用的功能，在管理员进行新书订购时要参考很多信息，这些信息都可以通过查询方便的获得。这些信息是决定管理员新书采购数量的重要依据。此外新书的订购还要考虑到新书的性价比等因素。图书信息的录入工作是最为繁琐的工作，本系统除了可以对新进图书进行逐条录入外还可以选择批量导入图书信息的功能，这样可以大大降低图书管理员的工作负担。在图书信息录入过程中管理员首先打开信息录入对话框，在该对话框中包含用户需要录入的全部信息，为了方便管理员的信息录入工作，尽量减少录入过程中的信息错误，本系统在设计过程中很多固定的信息采用下拉列表的形式，这样管理员只需要简单的选择相应的信息就可以。对于需要管理员手工输入的地方还能够给出相应的信息提示，这样可以方便准确的进行信息录入工作。3.2数据库设计3.2.1系统E-R图在进行系统数据表设计时通常采用画E-R图的方法进行直观描述[22]。本文开发的图书管理系统中涉及到多种实体类型如：图书，系统管理员，学生用户，出版社，图书馆等等。如下图3.3-3.9所示：17 第3章系统详细设计图3.3用户实体E-R图图3.4书籍E-R图18 第3章系统详细设计图3.5出版社E-R图图3.6外借图书E-R图19 第3章系统详细设计图3.7系统管理员E-R图图3.8图书馆E-R图20 第3章系统详细设计图3.9总体E-R图3.2.2表的逻辑结构设计使用E-R图分析直观利于理解，但是该方式并不能被计算机所识别。为了使计算机能够识别和处理系统数据，必须按照数据库的要求对相应的数据表进行逻辑抽象[23,24]。结合本图书管理系统的主要功能模块，我们对系统数据表的逻辑结构设计如下：（1）系统管理员表：编号，中文名，主要职能，地址，联系电话，性别。（2）书籍信息表：馆藏编号，检索号，名称，类别，借阅状态，管理员编号，出版时间，出版社名称，其他。（3）图书借阅表：书籍借阅号，资源检索号，日期，用户编号，图书管理员编号。（4）用户表：编号，学院，学号，姓名，年龄。（5）馆藏表：馆藏编号，图书检索号，馆藏数量，馆藏剩余量，馆藏位置，所属科目，管理员工作号。（6）出版社表：出版社编号，单位名称，负责人，电话号码，地址，备注。（7）图书预约表：编号，学生编号，书籍号，书名，日期。3.2.3表的物理结构设计物理设计对数据表中的主外键、数据字段的存储类型、存取方法、是否为空的详细设计。结合上述表的逻辑结构设计[25,26]，如下所示：21 第3章系统详细设计（1）管理员表字段名称字段类型主外键可否为空备注w_idint主键否工作号w_namevarchar否是姓名w_sexchar否是性别w_dutyvarchar否是工作职能w_phonevarchar否是联系方式w_addvarchar否是家庭住址（2）书籍信息表字段名称字段类型主外键可否为空备注b_idchar主键否馆藏编号b_isschar外键否检索号b_nameVarchar否是书名b_clachar否是科目类别b_stabool否是借阅状态b_widint外键否管理员工作号b_prdatedatetime否是出版日期b_producerVarchar外键否出版商b_autchar否是作者b_pagint否是页数（3）借阅表字段名称字段类型主外键可否为空备注B_idchar主键否借阅号b_iidchar外键否检索编号b_datedatetime否否借阅日期b_pidint外键否用户编号b_widint外键否管理员号b_retdatetime否否归还日期22 第3章系统详细设计（4）用户表字段名称字段类型主外键可否为空备注user_idint主键否用户编号user_namechar否是姓名user_ageint否是年龄user_depvarchar否是单位user_addvarchar否是地址user_phonechar否是联系方式（5）馆藏表字段名称字段类型主外键可否为空备注l_idchar主键否馆藏编号l_iidchar外键否检索号l_numint否是馆藏量l_lefint否是剩余量l_locvarchar否是馆藏位置l_clavarchar否是科目类别l_widint外键否管理员号（6）出版商表字段名称字段类型主外键可否备注为空p_idvarchar主键否出版商编号p_namechar否是名称p_perchar否是负责人p_phonechar否是联系方式p_addvarchar否是地址p_othvarchar否是其他（7）预约表字段名称字段类型主外键可否为空备注a_idchar主键否借阅编号a_uidint外键否用户编号a_bidchar外键否书籍编号a_bnavarchar否是书籍名称a_datedatetime否是预约日期23 第3章系统详细设计3.3本章小结本章给出了系统的实体E-R图，并对数据表的逻辑结构和物理结构进行了详细的设计。在E-R图设计部分本文画出了系统主要实体的属性及实体之间的联系关系。在数据表的逻辑结构设计部分本文详细标注了主外键，以及表的各属性名称。在最后的数据表物理结构设计部分本文对数据表各个字段的属性以及主外键关系等进行了设计。24 第4章模块设计及系统功能实现第4章模块设计及系统功能实现4.1系统模块设计4.1.1数据库连接模块设计数据库的连接和操作是通过数据库层的com.briup.jdbc来完成的。数据库的连接和操作相对固定，为此我们专门定义数据库连接类JDBCConnectionFactory.java来对数据库进行相关操作，在数据库连接中最主要的操作是为变量赋值。分别对应数据库操作中的加载数据驱动，建立数据连接，和数据库操作等。本文中把上述三个变量的值放入到jdbcinfo中，然后通过属性变量来获取。数据库连接操作的具体过程为：首先定义Properties变量，然后使用load（）函数加载数据连接驱动程序，使用getProperty（）函数为连接变量赋值。定义Connection连接变量完成数据库连接类。4.1.2服务器功能模块服务器端代码结构中的com.briup.dao包主要用来为service提供服务，并封装对orcal数据库的操作方法。在本图书管理系统的注册功能模块中提供用户注册服务的是RegisterServlet。该模块通过重写doPost方法和doGet方法来完成用户的注册请求。注册模块的主要操作代码是定义PrintWriter变量，然后获得用户注册的相关信息，通过LibraryDao定义新的libraryDaoImpl，使用dao.findByUsemame()函数对用户名进行查询，如果该用户名存在则使用xml=MakeXML.makeXml()函数进行信息提示，否则使用set函数对相关的变量进行复制，与注册模块类似，LoginServlet也是通过重写doPost方法和doGet方法完成用户的登录操作。使用System.out.println()函数给出系统登录提示信息，通过request.getParameter().trim()函数获得用户的用户名和密码等信息，然后使用LibraryDao生成新的LibraryDaoImpl。若果用户输入的信息与数据库中存在的信息一致则通过MakeXML.makeXml函数给出登录成功提示信息。在用户登录模块的代码书写过程中要通过trycatch函数进行系统异常的捕获。例如在用户登录过程中遇到网络中断等突发状况要给出异常提示信息。25 第4章模块设计及系统功能实现findBookServlet完成书籍查询功能模块，该模块通过重写其doPost和doGet方法来实现用户对相关书籍信息的查询操作，常用的书籍信息查询参数包括图书名称，图书检索号，图书馆藏位置，图书剩余量等信息。首先通过request.getParameter().trim()函数获得书籍的相关输入检索信息，然后通过用户输入的检索信息查询相关的数据库表，如果查询成功则给出相应的书籍信息提示，否则通过xml变量给出查询失败的信息提示。同样在查询操作过程中也要使用trycatch函数进行相关异常信息的捕获操作。用户信息查询模块的主要功能是系统管理员对特定用户的信息进行查询以及对所有相关用户的信息进行查看。本系统使用findUserServlet完成服务器端的用户查询操作，管理员在进行用户信息查询时常采用的查询参数为用户名以及用户的编号等，与前面的操作类似首先定义PrintWriter变量，使用request.getParameter函数获得检索参数信息，之后使用dao.findByUsername()函数获得用户名信息。然后通过检索数据库返回相应的查询结果信息。与前面的查询方式类似，也需要异常信息的捕获，这里的异常信息为数据访问异常信息。另一个重要的信息管理模块是书籍信息管理模块，该模块完成系统书籍信息的全面维护管理操作。在本文的图书管理系统中主要通过管理员提供的图书信息如书籍名称、书籍检索号、书籍作者等等相关信息对该书籍信息完成管理操作。该功能模块首先通过request.getParameter（）函数完成相关信息的提取工作，在图书馆藏量大于零的情况下建立数据库的数据连接，然后使用book.setBook函数进行书籍信息的设定。该操作之后通过使用dao.save函数对所设定的信息进行保存。同样的在该模块的操作过程中也需要进行异常信息的捕获操作。26 第4章模块设计及系统功能实现4.2系统客户端设计基于安卓的手机客户端管理软件在设计过程中的重要原则是操作性强以及操作简单。此外还必须注意界面的布局要尽量美观大方。该客户端主要用于给用户提供下载安装使用。在Eclipse软件中导入安卓开发包AndroidSDK后选择新建菜单即可以新建一个android工程，本文开发的客户端命名为Library，下图4.1是工程目录图。图4.1系统工程目录图上图中包含多个类，图4.2是对主要功能类的功能描述。图4.2主要类功能描述27 第4章模块设计及系统功能实现4.2.1注册界面客户端中的用户注册功能通过RegisterActivity.java类实现。用户注册功能是用户获得通行证的关键步骤，也是用户使用系统的开端。这有合法的注册用户才能够使用系统[27]。下图4.3展示了系统的登录界面：图4.3系统注册界面具体实现是通过设置监听函数对用户的输入进行监听，然后对操作内容进行封装操作，通过DocumentBuilderFactory获得工厂解析器并得到文本内容节点，最终完成用户的注册功能。4.2.2登录界面通过前面的图4.3可知系统的登录功能主要通过LoginActivity.java类实现。登录模块的主要功能是对用户的登录信息进行合法性检验，登录界面作为系统的主要门面设计的要美观得体。为了保证系统的安全和系统数据的安全本系统将普通用户和管理员分开，并为他们分配不同的使用权限，这一设计可以保证系统的安全[28,29,30]。登录界面如图4.4所示：28 第4章模块设计及系统功能实现图4.4系统登录界面当用户输入信息并提及后，如果系统发现用户信息或者密码信息等不符时将提示用户无法登录系统。4.2.3书籍查询界面本系统客户端在提供用户书籍信息检索时提供多种检索方式，用户可以选择按照图书名称进行查询，也可以按照图书作者等信息进行查询[31]。查询模块主要通过NuActivity.java类实现。该功能的主要代码如下图4.5所示，查询界面如图4.6所示。图4.5书籍查询模块代码29 第4章模块设计及系统功能实现图4.6书籍查询界面4.2.4书籍管理界面书籍管理主要是管理员对馆藏图书的管理工作，该工作既包含图书基本信息的管理录入工作，如下图4.7-4.8。30 第4章模块设计及系统功能实现图4.7书籍管理界面图图4.8书籍信息录入界面31 第4章模块设计及系统功能实现4.3系统功能测试4.3.1用户注册功能测试系统测试不仅仅是看系统能否正常运行，而是通过测试找出系统潜在的问题。系统在设计过程中可能因某些疏忽存在某些问题，虽然表面上运行正常但是在某些特殊的情况下会出现运行问题。系统测试的目的就是找出系统潜在的问题，把问题消灭在萌芽当中，从而有效避免系统运行错误给用户带来的损失[32,33]。当用户打开本手机端管理软件后。如果随意的输入不合法的注册信息，系统不能够检测出来非法信息则说明系统注册类存在问题，相反如果按要求输入合法信息系统能够正常注册则说明系统可以正常运行[34,35]。图4.9所示为用户注册测试界面：图4.9用户注册测试界面4.3.2系统登陆测试下图4.10所示是用户登陆测试界面。本部分的测试主要是对用户登录系统的功能进行测试，当用户正确输入注册后的用户名和密码并点击登录按钮后则可以登录系统。并32 第4章模块设计及系统功能实现且如图4.10所示的在系统的顶端显示用户名和欢迎信息。当用户输入的信息非法时系统能给出输入错误提示信息。图4.10登陆成功界面4.3.3书籍查询测试图书查询是本系统的重要功能。查询成功：查询书籍资源存着，显示所有满足条件的查询结果。查询失败：查询信息有误，给出相应的提示信息。书籍查询界面如下图4.11：。33 第4章模块设计及系统功能实现图4.11书籍查询测试界面4.3.4系统运行测试在本系统中采用了简易版的Oracle作为系统开发后台运行数据库，利用eclipse，Tomcat等作为开发工具，适用于Android2.0及以上版本，手机内存要求：128M，该管理软件是在借鉴和改进前人工作的基础上设计开发的，能够用来进行基本的图书查询、管理、借阅等功能[36]。下面选择新书信息添加功能进行系统运行的进一步测试。（1）正向测试：正确输入新书添加界面中各输入框的内容，如书名、作者、出版商等信息，然后点击添加按钮。预期输出：系统提示添加完成。（2）反向测试：输入：￥￥&*&#@预期输出：书名非法。输入：出版商100000000,预期输出：对不起，请重新录入。34 第4章模块设计及系统功能实现4.4本章小结本章在服务器端的实现过程中给出了服务器端的主要功能模块，还详细描述了数据库的连接过程。在用户注册模块中通过重写doPost方法和doGet方法来完成用户的注册请求。与注册模块类似，登陆模块也是通过重写doPost方法和doGet方法完成用户的登录操作。使用System.out.println()函数给出系统登录提示信息，通过request.getParameter().trim()函数获得用户的用户名和密码等信息，然后使用LibraryDao生成新的LibraryDaoImpl。若果用户输入的信息与数据库中存在的信息一致则通过MakeXML.makeXml函数给出登录成功提示信息。在用户登录模块的代码书写过程中要通过trycatch函数进行系统异常的捕获。此外，本章还详细的阐述了系统测试过程，给出了用户注册，用户登陆，用户查询书籍，以及系统正常运行的各个方面和角度的测试。可以完成正常的业务操作。基本实现了预期的设计目标。35 第5章总结与展望第5章总结与展望5.1总结当今移动互联网的飞速发展，推动了传统的电脑端程序陆续向手机端转变。通过手机终端可以很好的接入无线网络，并且智能手机越来越多的拥有强大的运算能力，能够安装和运行较为复杂的程序。随着Android系统的突飞猛进，它早已成为最具影响力的手机操作系统，并且随着技术的进一步成熟该系统已经被广泛的应用于各种终端设备上，开发基于Android的图书管理系统是大势所趋。现阶段，图书管理主要依靠电脑客户端和Web程序，这种管理方式虽然可以给图书管理工作带来很大的便利，但是也存在着明显的不足。传统的电脑端的管理方式不能满足用户随时随地访问的需求。如果学生能够通过手机端快捷的查询所需的书籍将极大的方便学生访问图书资源。此外，通过手机访问图书资源更符合现代学生的学习习惯，随着科技的迅猛发展，手机的运算速度和存储空间突飞猛进，手机以其得天独厚的优势被广泛应用于生活的各个方面。开发操作简单，功能实用的图书管理软件一方面可以方便广大师生更好的使用学校的图书资源，为不同的用户及时的查阅图书信息提供可能。针对前面提出的问题，本文在了解当前Android平台的软件的基础上并对当前图书管理系统进行详细的需求分析，对图书馆的日常业务流程和日常借阅习惯等实际问题进行实地调查，同时仔细研究了当前主流管理软件功能。为此本文设计出了一套切实可行的解决方案，把手机管理的优势和传统管理有机结合。本图书管理系统对用户角色进行划分，分为普通用户和系统管理员两大类。普通用户只拥有一般的图书查询借阅等操作，系统管理员拥有最高的操作权限。此外，对用户的密码管理也是系统安全管理的一部分。图书查询是本图书管理系统的重要功能，图书查询可以提供多种查询方式，可以按照图书名称进行查询，也可以按照图书作者，图书编号等进行查询，还可以按照用户的偏好进行提示查询等操作。本图书管理系统虽然完成了图书馆管理的基本功能，当然也存在很多的不足之处。由于自身时间和技术的限制，本文开发的系统功能不够完善，界面不太美观大方，交互能力有限，需要将来进一步完善。36 第5章总结与展望5.2展望本文开发的基于安卓平台的图书管理系统，基本实现了日常图书管理的基本功能，还可以提供图书查询，手机端预约，新书信息录入等一系列切实有用的功能。同时可以发现本文系统存在如下不足：（1）智能化有待提高。不能根据用户的需求智能化的进行新书的推荐，这些功能的实现还需要从多个角度和层面进行分析。（2）功能尚不完善。系统测试部分只对基本的用户功能进行了测试，系统开发过程比较紧凑，很多有用的功能还没有具体实现，这将在接下来的日子里进一步丰富系统的功能。（3）界面有待优化。虽然本管理系统的界面在开发过程中进行了一定的美化效果但是离专业的界面设计还有一段距离。37 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