基于Python Web框架和MySQL的图书借阅系统

宝宝宸

1.需求分析

1.1 系统目标

利用Python web框架和MySQL开发一个仿真模拟的图书借阅系统。分为管理员和读者两个方面的功能实现。
1.1.1 管理员方面

• 增、删、改、挂失图书信息和读者信息
  
• 查看用户信息和图书信息
  
• 登录管理员界面
  
• 为读者办理借书还书
  

1.1.2 读者方面

• 登录读者界面
  
• 查询借书记录和个人信息
  

1.2 数据流图

1.2.1 读者注册





1.2.2 图书上架





1.2.3 图书搜索





1.2.4 图书借阅





1.2.5 借书记录搜索





1.2.6 登陆





1.2.7 图书、读者证挂失





1.2.8 图书、读者删除





1.3 数据字典

1.3.1 数据项

数据项名	别名	数据类型	说明
读者编号	reader_id	varchar(5) PK	读者证的编号按顺序系统分配
姓名	reader_name	varchar(20)	读者姓名
性别	sex	char(2)	读者性别
出生日期	birthday	date	读者出生日期
电话	phone	varchar(20)	读者电话
手机	mobile	varchar(20)	读者手机
证件名称	card_name	varchar(8)	读者的证件可以是身份证学生证等
证件编号	card_id	varchar(18)	读者的证件号
会员级别	level	varchar(6)	有三个级别，普通银卡金卡
办证日期	day	date	即注册日期
读者登录密码	Password(Readers表)	varchar(45)	读者登录系统中时使用的密码
图书编号	book_id	varchar(5)	图书的编号系统分配
书名	book_name	varchar(50)	书的名字
作者	author	varchar(20)	书的作者
出版社	publishing	varchar(20)	书的出版社
类别编号	category_id	varchar(5)	书的类别编号
单价	price	double	书的价格
入库日期	date_in	datetime	入库的时间即图书上架时间
库存数量	quantity_in	int	上架的书的数量
借出数量	quantity_out	int	书借出去的数量
遗失数量	quantity_loss	int	书的丢失的数量
出借日期	date_borrow	date	书借出去的日期在借阅中生成
应还日期	date_return	date	根据会员的级别确定的日期
遗失	loss	char(2)	有“否”“是”区分书是否丢失了
类别名称	category	varchar(20)	类别的名字如“计算机”
最长出借天数	days	smallint	根据会员级别相应天数
最多借书册书	numbers	smallint	根据会员级别能借最多的书
会费	fee	smallint	会员级别所要的费用(单位:元)
管理员ID	User_ID	Varchar(20)	管理员登录用ID
管理员密码	Password(admin表)	Varchar(20)	管理员登录用密码

1.3.2 数据结构

• 数据结构名：读者证
  
• 说明：定义了读者的信息
  
• 组成
  
  
  
  • reader_id,
    
  • reader_name,
    
  • sex,
    
  • birthday,
    
  • phone,
    
  • mobile,
    
  • card_name,
    
  • card_id,
    
  • level,
    
  • day
    
  
  

• 数据结构名：图书信息
  
• 说明：定义了一本书的信息
  
• 组成:
  
  
  
  • book_id,
    
  • book_name,
    
  • author,
    
  • publishing,
    
  • category_id,
    
  • price,
    
  • date_in,
    
  • quantity_in,
    
  • quantity_out
    
  
  

• 数据结构名：借阅信息
  
• 说明：用户借阅书的信息
  
• 组成：
  
  
  
  • reader_id,
    
  • book_id,
    
  • date_borrow,
    
  • date_return,
    
  • loss
    
  
  

• 数据结构名：会员等级
  
• 说明：定义了会员的等级
  
• 组成：
  
  
  
  • level,
    
  • days,
    
  • numbers,
    
  • fee
    
  
  

2.概念设计

2.1 系统ER图





3.详细设计

3.1关系模型

• 会员级别：{会员级别，最长出借天数，最多借书书册，会费}
  
• 读者：{读者编号，姓名，电话，手机，性别，办证日期，出生日期，证件名称，证件编号，会员级别，密码}
  
• 借阅：{图书编号，读者编号，借阅日期，归还日期}
  
• 图书：{图书编号，书名，作者，出版社，类别编号，单价，入库日期，库存数量，出借数量，遗失数量}
  
• 读者管理：{管理员编号，读者编号，遗失日期}
  
• 类别：{类别编号，类别名称}
  
• 管理员：{管理员编号，密码}
  

3.2 物理结构设计

3.2.1 Readers表





3.2.2 Books表





3.2.3 Borrow表





3.2.4 Member_level表





3.2.5 Lost_card表





3.2.6 Admin表





4.系统实现

4.1 程序框图

4.1.1 总框图





4.1.2 登录操作框图





4.1.3 管理员操作框图









4.1.4 读者操作框图





4.2 运行界面

4.2.1 登陆界面

登录界面可以输入用户名和密码登录，两种不同用户组的登陆界面可以通过menu上的标签切换，在程序里是直接读取两个html文件（根目录下的member.html 和 administer.html）然后通过浏览器提出get请求完成操作。登录是提交get请求，登录信息在超链接里，后端分析登录信息做出判断。登录成功后会跳转相关界面，然后在根目录下产生一个user.txt，里面记录了登录用户的用户组和用户名，如a：root就代表管理员“root”、m：r001就代表读者“r001”。
会员登录界面



管理员登陆界面



4.2.2 管理员

所有操作都是通过get请求将信息返回给后端程序的。所有管理员的操作都要通过判断根目录下的登录信息文件user.txt里面的首字母来判断当前操作的用户是否拥有权限。
图书信息表展示界面（外观模版为admin/adminBook.html）



添加书籍界面（外观模版为admin/adminBookNew.html）



修改书籍界面（外观模版为admin/adminBookEdit.html）



读者信息表显示界面（外观模版为admin/adminReader.html）





注册新读者界面（外观模版为admin/adminReaderNew.html）



修改读者信息界面（外观模版为admin/adminReaderEdit.html）



借书记录管理界面（外观模版为admin/adminRecord.html）



4.2.3读者

个人资料界面（外观模版为member/memberInfo.html）



借书纪录界面（外观模版为member/memberHistory.html）



搜索图书界面（外观模版为member/memberBorrow.html）



4.2.4控制台

开始界面



Get请求path详情



出错信息



操作



输出信息打印



5.用户使用说明

5.1 编程语言

• 服务器: Python 2.7
  
• 前端: HTML + JavaScript + CSS
  

5.2 依赖库

• 服务器库：BaseHTTPServer
  
• 连接MySQL库：MySQLdb
  
• 控制台设置库：Sys
  
• URL解析库：Urllib
  
• 时间库：Time
  
• 时间库：Datetime
  
• 操作系统库：os
  

5.3 编码方式

• 前端网页：GBK
  
• 服务器端：GBK
  
• 数据库：UTF-8
  

5.4 运行环境

• 服务器：Windows7 SP1旗舰版 + Python2.7
  
• 前端：Opera浏览器 34.0（Chrome内核）
  
• 数据库：MySQL Server 5.5（默认端口3306）
  

6.实验总结问题与解决

6.1 实验总结

在这个大作业实验中，我学会了很多东西，不仅更了解了数据库连接的方式和数据库的操作，还学会了使用Python搭建一个服务器和javascript语言。我也通过这次实验，深刻的考虑到了用户体验的需求，我们开发软件不仅要注重程序的完整性，更要关注界面以及操作对于用户的体验。一个好的程序必须是良好的用户体验加上完整的系统，缺一不可。我也通过这次实验了解到了web开发中前端和后端是如何交互的，比如说get请求的处理、post请求的处理，还有表单的递交、url的解析、编码的统一等等。我还学会了使用触发器来控制数据库的操作，以防非法操作，这比在程序中来判断更具有完整性，因为在程序中很有可能没有想到，而建立了触发器就可以在数据库端就把非法信息隔绝。
6.2 遇到的问题与解决

6.2.1 服务器、前端、url、数据库的编码不统一怎么办？

服务器使用的是Python 2.7，这个版本的Python使用的是全局Unicode编码，前端网页使用的是GB2312的中文编码，url使用的是UTF-8编码，数据库使用的是UTF-8编码。
解决方法
服务器在通过转换设置为全局GBK编码，因为GBK编码包括了GB2312编码的部分，然后对于所有接收到的信息都解码然后转换为GBK编码，在服务器端统一编码。
6.2.2 自动分配ID的机制如何实现？

我们在读者和图书的添加操作的时候，如果需要用户输入编号就不太人性化，但是自动生成有可能会在删除书籍的时候重复。
解决方法
计算最大的编号，在最大的编号加一即可。
6.2.3 读者证挂失怎么实现？

图书证挂失的过程中，因为设计的时候没有在readers表添加挂失标记，所以挂失操作的时候不能标记为挂失，也不能直接删除这条纪录。
解决方法
新建一张挂失表lost_card表，凡是挂失图书证的读者就将信息复制到这个表，然后删除readers表中的相关记录，在解除挂失的时候只要反过程操作即可实现。