java初级内容结课项目——图书管理系统

在前面的十三课中，笔者已经介绍了有关java的各种语法及其细节。若要融会贯通，则还需大量的练习，而非单纯的依赖于笔记中的内容。毕竟“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。在java语法的最后一节内容，我将运用之前学到的所有内容，实现一个简单的图书管理系统，并力将整个项目的实现细节讲解到位，共同学习。话不多说，进入正题。

首先，我会展示项目的最终实现效果：

一：管理员层面

二：用户层面

实现一个图书馆里系统，要包含以下三大块内容：

1.书包，要有每本书的信息，同时还要把每本书存放起来。即对于书的细节和一本书的存放情况，分别进行实现。于是就有了我们的第一个包：

2. 操作包：图书管理系统，其核心就是对书籍进行存取管理，这里同时又涉及到操作者的身份。操作者身份不同，则可以进行的操作也有所差异。这里先抽象出一个操作包，用于存放可能进行的操作。

3.正如2中所提到的，我们的第三个包，就是用于区分不同操作者的。

结合我们之前的思考，最后整体的结构如下图所示：

需要说明的是，在实际开发过程中，我们很难一次性想到所有需要实现的功能，通常会根据编写程序的进度及过程中出现的问题，不断改进、完善每个文件中的具体内容。但为使文章的思路更加流程，也为了减小书写的难度，我的行文思路是：在打好框架的基础上，尽量按照上图中从上到下的顺序，进行拆分讲解。

book.class

package book;public class Book {public String name;String author;double price;String type;boolean isBorrowed;public Book(String name, String author, double 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 double getPrice() {return price;}public void setPrice(double 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 + '\'' +",status=" +((isBorrowed==true)?"已借出":"未借出") +'}';}
}

这个类非常简单，就是一个书类，包含了书名、作者、价格、类型、在借状态这5个private成员，并提供Getter And Setter方法实现访问；提供了一个带四个参数的构造方法，最后重写toString方法。唯一需要注意的是，我们并没有将status参数放在构造方法中进行初始化，因为当你添加一本书时，默认是未借出的，即status=false，而这正是status这个变量的默认值，无需进行手动传参的设置。

BookList.class

package book;//BookList是书架，Book是书，实例化一书架booklist,实例化书book，booklist数组中上放的是book元素
public class BookList {private Book books[]=new Book[10];private int usedSize;public BookList(){books[0]=new Book("三国演义","罗贯中",25.8,"名著");books[1]=new Book("百年孤独","马尔克斯",54.5,"文学");books[2]=new Book("卡片笔记写作法","阿伦斯",23.3,"工具");usedSize = 3;}public int getUsedSize() {return usedSize;}public void setUsedSize(int usedSize) {this.usedSize = usedSize;}//获取某个下标的书public Book getPos(int pos){return books[pos];}//给数组的pos位置放一本书public void setBooks(int pos,Book book){books[pos]=book;}
}

如你所见，这是一个书架类。一开头我们就定义了一个book[]数组，用于存放书的信息，当然数组中每个成员都是Book类型的。通过构造方法，我先将三本书放入了“书架”。

usedSize用于显示当前书架中书的数目，我当然会为它提供Getter And Setter方法，以方便的获取和修改usedSize的值，及时更新数据。

如果你有一定的预见性，可能会想到我们需要做这样的事件，就是在书架的任意位置存放一本书，所以我们提供了setBooks方法，其参数为pos位置和一本书对象book。

IOPeration.class


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

这是一项独特的设计，既然我们要实现多个对书架的操作，我们索性实现一个操作接口，再让所有的操作实现这个接口，并重写其中的work()方法。参数自然是整个书架bookList。

对于每个操作的具体实现，我会在后文进行讲解。

User.class

package users;
import book.BookList;
import operation.IOPeration;
public abstract class User {protected String name;public User(String name) {this.name = name;}public IOPeration[] ioPerations;//一个接口数组public abstract int menu();//如何得知调用哪个方法？public void doOperation(int choice, BookList booklist){ioPerations[choice].work(booklist);//数组的某个下标是对象，可以调用对象的work()方法。}
}

首先，User中的方法无需具体实现，所以我们会将其设置为abstract抽象类，其中的方法也定义为抽象方法。管理员和用户拥有共同的属性姓名，定义为name并使用构造方法进行初始化（具体到子类自然要重写父类的构造方法）。

我们先来看看最后实现出来的功能菜单：

我们期望的是从键盘上输入各个操作所对应的数字，就可以调用相对应的方法。那么如何知道调用哪个方法呢？这就要使用到接口数组，将所有的操作放在一个接口数组ioPerations中，每个操作自然会对应数组的下标，通过下标就可以找到这个操作类，再调用这个类下的work()方法。

如果对这里不理解，不妨回忆一下我们在第十一课——抽象类与接口一文中所讲过的这个例子：（理解的朋友可以直接跳过）

ADdminUser

package users;import book.BookList;import operation.*;import java.util.Scanner;public class AdminUser extends User{//重写父类构造方法public AdminUser(String name) {super(name);this.ioPerations = new IOPeration[]{new ExitOperation(),new FindOperation(),new AddOperation(),new DelOperation(),new DisplayOperation()};}//重写父类抽象方法@Overridepublic int menu() {System.out.println("===========管理员菜单==========");System.out.println("您好 "+this.name+" 欢迎来到世界联合图书馆");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("请输入你的操作：");Scanner sc = new Scanner(System.in);int choice = sc.nextInt();return choice;}
}

这是对于管理者的具体实现。首先，重写父类构造方法；第二步，创建接口数组，放入管理员可以进行的操作；最后，重写父类中的抽象方法menu()。需要注意是，数组的下标与操作要相互对应，所以我们将ExitOperation()放在数组的第一个位置，确保输入0时正常退出系统。

NormalUser.class

package users;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()};}@Overridepublic int menu() {System.out.println("===========用户菜单==========");System.out.println("您好 "+this.name+" 欢迎来到世界联合图书馆");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("请输入你的操作：");Scanner sc = new Scanner(System.in);int choice = sc.nextInt();return choice;}
}

这是对于普通用户的具体实现。与管理员的唯一不同之处在于接口数组，因为它他们会进行不同的操作。

Main.class

import book.BookList;
import users.AdminUser;
import users.NormalUser;
import users.User;import java.util.Scanner;public class Main {public static User login(){System.out.println("请输入您的姓名:");Scanner sc = new Scanner(System.in);String name = sc.nextLine();System.out.println("请输入你的身份：1->管理员  0->用户");int choice =sc.nextInt();if(choice == 1){return new AdminUser(name);}else{return new NormalUser(name);}}public static void main(String[] args) {BookList bookList = new BookList();User user = login();while(true){int choice = user.menu();user.doOperation(choice,bookList);}}}

在主函数的实现中，我们需要考虑一个非常重要的问题，就是如何得知当前正在使用该系统的人是管理员还是普通用户呢？所以我们设置登陆选项，根据使用者的输入确定其身份，不同的身份，会打印不同的菜单，也会实现不同的操作。父类引用引用子类对象，在这里用到了“继承”的知识，根据返回值的不同，当前用户的身份也可以得到确认了。

根据我们的思考，在main函数中实例化出书架bookList和用户User对象即可。为实现多次输入，我们操作的具体实现放在while(true)循环中，并通过退出系统的类实现循环终止。

至此，我们整体的实现逻辑已经言明。接下来，我会展示每一个操作的代码，需要注意的是，所有的操作都实现了IOPeration接口，并重写其中的work()方法。

AddOperation.class(新增图书)

package operation;import book.Book;
import book.BookList;import java.util.Scanner;public class AddOperation implements IOPeration{public void work(BookList bookList){System.out.println("新增图书！");int currentSize = bookList.getUsedSize();System.out.println("请输入你要添加的图书的信息：");Scanner sc = new Scanner(System.in) ;System.out.println("请输入书名");String name = sc.nextLine();System.out.println("请输入作者");String author = sc.nextLine();System.out.println("请输入类型");String type = sc.nextLine();System.out.println("请输入价格");double price = sc.nextDouble();Book book = new Book(name,author,price,type);bookList.setBooks(currentSize,book);bookList.setUsedSize(currentSize+1);System.out.println("添加成功！");}
}

首先输入你要新增书目的所有信息，然后将这些信息作为参数实例化book，基于预见性，我们已经在BookList类中实现了在某个位置插入一本书的函数setBooks()，直接调用即可，最后别忘记通过setUsedSize()方法将书的数目+1。

BorrowOperation.class

package operation;import book.Book;
import book.BookList;import java.util.Scanner;public class BorrowOperation implements IOPeration{public void work(BookList bookList){System.out.println("借阅图书！");System.out.println("请输入你要借阅的图书的名字：");Scanner sc = new Scanner(System.in);String name = sc.nextLine();int currentSize = bookList.getUsedSize();for (int i = 0; i <currentSize ; i++) {Book book = bookList.getPos(i);if(book.getName().equals(name)&&book.isBorrowed()==false){System.out.println("借阅成功");book.setBorrowed(true);bookList.setUsedSize(--currentSize);return;}else if(book.getName().equals(name)&&book.isBorrowed()==true){System.out.println("该书已被借出");return;}else{System.out.println("该书不存在！");return;}}}Scanner sc = new Scanner(System.in);
}

对于借书，我们的思路是输入书名，然后遍历书架数组，进行书名匹配。如果循环结束任未匹配成功，那么说明“该书不存在”；如果书名匹配成功并且借阅状态为“已借出”，那么说明该书存在但已经被借出，无法借阅；当且仅当书名匹配成功并且借阅状态为“未借出”时，才能进行借书。而借阅成功，需要将其借阅状态改为“已借出”，并将书目数减1。也有人认为此时应该直接将这本书的信息删去，不应该是只改变在借状态，这与每个人对项目的理解不同，你当然可以根据自己的想法进行业务拓展或改进。

DelOperation.class

package operation;import book.Book;
import book.BookList;import java.util.Scanner;public class DelOperation implements IOPeration{public void work(BookList bookList) {System.out.println("删除图书！");System.out.println("请输入你要删除的书名:");Scanner sc = new Scanner(System.in);String name = sc.nextLine();int currentSize = bookList.getUsedSize();for (int i = 0; i < currentSize; i++) {Book book = bookList.getPos(i);if (book.getName().equals(name)) {for (int j = i; j < currentSize; j++) {book = bookList.getPos(j + 1);bookList.setBooks(j, book);}System.out.println("删除成功！");bookList.setUsedSize(--currentSize);return;}}System.out.println("该书不存在！");}}

如果要删除一本书，首先输入欲删除书的书名，然后遍历书架数组，进行书名匹配。如果匹配失败，那么自然无法进行删除；匹配成功时，可以进行删除。与在整型数组中删除元素的思路类似，删除书架数组任意位置的元素同样采用覆盖的方式。从你要删除的那本书开始进行循环，依次让后一本书覆盖前一本书（即设置前一本书的内容为后一本书，同样用到setBooks()函数）。删除成功之后，将书目数减1。

DisplayOperationy.class

package operation;import book.Book;
import book.BookList;public class DisplayOperation implements IOPeration{public void work(BookList bookList){System.out.println("显示图书！");int currentSize = bookList.getUsedSize();for (int i = 0; i <currentSize ; i++) {Book book = bookList.getPos(i);System.out.println(book);}}}

显示图书，就是打印每一本书的信息。直接循环遍历书架数组，调用toString()方法打印每本书的信息即可。

ExitOperation.class

package operation;import book.BookList;public class ExitOperation implements IOPeration{public void work(BookList bookList){System.out.println("退出系统！");int currentSize = bookList.getUsedSize();for (int i = 0; i <currentSize ; i++) {bookList.setBooks(i,null);}System.exit(0);}
}

退出系统。当我们退出系统时，自然需要将书架中的内容情况，即循环遍历书架数组，将每一个位置上的元素置为NULL。System.exit(0)可以终止当前程序的运行，退出系统。

FindOperation.class

package operation;import book.Book;
import book.BookList;import java.util.Scanner;public class FindOperation implements IOPeration{public void work(BookList bookList){System.out.println("查找图书！");System.out.println("请输入你要查找的书名:");Scanner sc = new Scanner(System.in);String name = sc.nextLine();int currentSize = bookList.getUsedSize();for (int i = 0; i <currentSize ; i++) {Book book = bookList.getPos(i);if(book.getName().equals(name)){System.out.println("找到了，信息如下：");System.out.println(book);return;}}System.out.println("该书不存在！");}
}

查找图书。输入你要查找的书名，并在书架数组中进行遍历匹配，如果匹配成功，说明该书存在，直接打印这本书的信息即可；如果匹配失败，则返回“该书不存在”。

ReturnOperation.class

package operation;import book.Book;
import book.BookList;import java.util.Scanner;public class ReturnOperation implements IOPeration{public void work(BookList bookList){System.out.println("归还图书！");System.out.println("请输入你要归还的图书的名字：");Scanner sc = new Scanner(System.in);String name = sc.nextLine();int currentSize = bookList.getUsedSize();for (int i = 0; i <currentSize ; i++) {Book book = bookList.getPos(i);if(book.getName().equals(name)&&book.isBorrowed()==true){System.out.println("归还成功");book.setBorrowed(false);bookList.setUsedSize(++currentSize);return;}else if(book.getName().equals(name)&&book.isBorrowed()==false){System.out.println("该书不属于在借图书！");return;}}System.out.println("非本馆图书！");}}

归还图书。先输入你要归还的图书的书名，然后在书架数组中进行遍历匹配。一种情况是没有匹配成功，那说明这不是本馆的图书，直接打印“非本馆图书！”；在匹配成功的情况下，如果该书的借阅状态为“已借出”，那么可以进行归还，将其借阅状态设置为“未借出”，并将usedSize加1即可。如果你已经理解了这波操作，这也是为什么在借出图书时，我仅仅修改了图书的借阅状态，而没有直接将图书信息全部删除的原因。

至此，整个图书管理系统已经实现完毕，并且笔者也已经在文章开头进行过效果的演示。

这篇博客落幕，java基础语法的内容也已更新完毕了。虽然读者很少，我仍坚信这些文章的价值，也不会去怀疑书写这些文章的意义。即使无人问津，我们还是要去写；即使没有外界的正反馈，我们依然要遵从自己内心的声音，依然要相信坚持的力量。与诸君共勉！

本课内容结束！

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