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Java · 图书管理系统代码练习 · 抽象类 · 封装 · 继承 · 多态 · 接口

news 来源：原创 2024/4/29 13:10:29

目录

  • 一、简介
  • 二、核心需求
  • 三、项目文件列表
  • 四、类的设计
    • 1. 创建图书相关的类
    • 2. 创建操作相关的类
    • 3. 创建用户相关的类
    • 4. 进行整合
    • 5. 实现具体的每个 Operation

一、简介

图书管理小系统，主要利用 JavaSE 所学到的知识点：类、抽象类、封装、继承、多态、接口等进行一个简单的代码练习。

二、核心需求

1. 简单的登录

2. 管理端
	- 整理书籍
	- 查阅图书
	- 增加图书
	- 删除图书
	- 打印图书列表
	- 退出系统

3. 用户端
	- 查询书籍
	- 借阅书籍
	- 归还书籍
	- 退出

三、项目文件列表

四、类的设计

1. 创建图书相关的类

创建 Book 类，表示一本书

//图书 book 实体类
public class Book {
    //创建字段
    private String name;    //书名
    private String author;  //作者
    private String price;   //价格
    private String type;    //图书类型
    private boolean isBorrowed; //是否借出

    //构造方法，是否借出不需要初始化，默认未借出
    public Book(String name, String author, String price, String type) {
        this.name = name;
        this.author = author;
        this.price = price;
        this.type = type;
    }

    //常规 get/set 方法
    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 String getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(String 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;
    }

    //字段输出打印
    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", price='" + price + '\'' +
                ", type='" + type + '\'' +
                ((isBorrowed == true) ? "已借出" : "未借出") +
                '}';
    }
}

创建 BookList 类，用来保存 N 本书

//存储图书信息的顺序表
public class BookList {
    //表示存储信息个数
    private int usedSize;
    //存储图书信息的顺序表，初始化容量为 10
    private Book[] books = new Book[10];

    //构造方法，初始化一些图书信息
    public BookList(){
        this.books[0] = new Book("校花的贴身高手","鱼人二代","199","网络小说");
        this.books[1] = new Book("盘龙","爱吃西红柿","89","网络小说");
        this.books[2] = new Book("三国演义","罗贯中","99.9","四大名著");
        this.books[3] = new Book("红楼梦","曹雪芹","99.9","四大名著");
        //记录图书信息个数变量
        usedSize += 4;
    }

    //封装成员变量提供给外界的方法，设置已经存储图书个数
    public int getUsedSize() {
        return usedSize;
    }
    public void setUsedSize(int usedSize) {
        this.usedSize = usedSize;
    }

    //找到顺序表中第 i 条数据
    public Book getPos(int i){
        return books[i];
    }

    //在 pos 位置添加图书数据
    public void setBooks(int pos, Book book){
        books[pos] = book;
    }
}

2. 创建操作相关的类

创建接口 IOPeration

//operation文件夹下的操作类都要使用到的work
//对图书顺序表进行增删改查的操作
public interface IOPeration {
    void work(BookList bookList);
}

接下来创建一组操作类，每个类对应一个用户的动作

AddOperation
DelOperation
FindOperation
RemoveOperation
DisplayOperation
BorrowOperation
ReturnOperation
ExitOperation

先把空类创建好，实现 IOPeration，不着急实现细节

抽象出 Operation 的好处：让操作和操作之间低耦合，让操作和用户之间低耦合

3. 创建用户相关的类

创建 User 类，这是一个抽象类

public abstract class User {
    //开放给子类的成员变量
    protected String name;

    //使用操作类的接口
    //用来作为存储用户选择的类型，方便之后去进行功能操作
    protected IOPeration[] ioPerations;

    public User(String name) {
        this.name = name;
    }

    //用户菜单抽象类
    public abstract int menu();

    //根据用户选择choice，到顺序表bookList中操作功能work方法
    public void doOperation(int choice, BookList bookList){
        this.ioPerations[choice].work(bookList);
    }
}

创建普通用户类，是 User 的子类

//普通用户类
public class NormalUser extends User {

	//构造方法中，接口数组存储好了当前用户类型能选择的操作
    public NormalUser(String name) {
        super(name);
        //数组下标已经和用户的选择对应好了
        this.ioPerations = new IOPeration[]{
                new ExitOperation(),
                new FindOperation(),
                new BorrowOperation(),
                new ReturnOperation()
        };
    }

    //普通用户的菜单类
    @Override
    public int menu() {
        System.out.println("=============== 普通用户菜单 ===============");
        System.out.println("hello " + this.name + ",欢迎来到图书管理系统");
        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");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int choice = scanner.nextInt();
        return choice;
    }
}

创建管理员用户类

//管理员类
public class AdiminUser extends User {

    public AdiminUser(String name) {
        super(name);
        //接口数组存储好了当前用户类型能选择的操作
        this.ioPerations = new IOPeration[]{
                new ExitOperation(),
                new FindOperation(),
                new AddOperation(),
                new DelOperation(),
                new DisplayOperation()
        };
    }

    //管理员特有的菜单类
    @Override
    public int menu() {
        System.out.println("=============== 管理员菜单 ===============");
        System.out.println("hello " + this.name + ",欢迎来到图书管理系统");
        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");
        //记录用户需要的操作选项
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int choice = scanner.nextInt();
        return choice;
    }
}

4. 进行整合

创建 Main 类和 main 方法，搭建整体逻辑

public class Main {

    //登录方法
    public static User login(){
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入用户名: ");
        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();

        //多态，根据用户选择而创建相应的用户类型
        if (choice == 1) {
            return new AdiminUser(name);
        }else {
            return new NormalUser(name);
        }
    }


    //测试类
/*
存储图书的顺序表，通过无参的构造方法生成；
通过login方法和user动态绑定用户类型；
取决于user引用的对象来调用菜单得到操作的选项；
将操作的选项choice和存储数据的顺序表bookList传递给doOperation方法。

doOperation方法已经准备好ioPerations数组，等待choice来调用work方法工作。
*/
    public static void main(String[] args) {
        //生成顺序表
        BookList bookList = new BookList();
        //根据用户的选择创建相应的用户类
        User user = login();

        while (true) {
            //用户从菜单，选择要操作的功能
            int choice = user.menu();
            //根据选择choice对顺序表bookList操作。
            user.doOperation(choice, bookList);
        }
    }
}

可以测试一下，系统框架是否存在问题。

ps. 项目的框架一般是架构师来搭建，接下来的功能模块才是普通程序员干的事。


5. 实现具体的每个 Operation

其实就是操作顺序表数据

添加图书类

//添加图书类
public class AddOperation implements IOPeration {
    @Override
    public void work(BookList bookList) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入图书的名字:");
        String name = scanner.nextLine();
        System.out.println("请输入图书的作者:");
        String author = scanner.nextLine();
        System.out.println("请输入图书的类型:");
        String type = scanner.nextLine();
        System.out.println("请输入图书的价格:");
        String price = scanner.nextLine();
        //将用户填入的数据，存储到 Book 类中
        Book book = new Book(name,author,type,price);

		//获取顺序表有效数据长度
        int size = bookList.getUsedSize();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
        	//自定义的方法，根据 i 获取顺序表中图书数据
            Book book1 = bookList.getPos(i);
            if (book1.getName().equals(name)) {
                System.out.println("该图书系统已经存在!");
                return;
            }
        }
        //自定义方法，在 size 位置添加图书信息 book
        bookList.setBooks(size, book);
        //添加成功，顺序表有效数据长度 + 1
        bookList.setUsedSize(size+1);
        System.out.println("添加图书成功!");
    }
}

借阅图书类

public class BorrowOperation implements IOPeration {
    @Override
    public void work(BookList bookList) {
        System.out.println("借阅图书");
        System.out.println("请输入要借阅的图书名字:");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String name = scanner.nextLine();
        
        int size = bookList.getUsedSize();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            if (bookList.getPos(i).getName().equals(name)  && (book.isBorrowed() == false)) {
                bookList.getPos(i).setBorrowed(true);
                System.out.println("借阅成功！");
                return;
            }
        }
        System.out.println("没找到 " + name + " 这本书");
    }
}

删除图书类

public class DelOperation implements IOPeration {
    @Override
    public void work(BookList bookList) {
        System.out.println("删除图书！");
        System.out.println("请输入您要删除的图书名字：");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String name = scanner.nextLine();
        
        int size = bookList.getUsedSize();
        int pos = -1;
        for (int i = 0; i < size; i++){
            Book book = bookList.getPos(i);
            if (book.getName().equals(name)) {
                pos = i;
                break;
            }
        }
        
        if (pos != -1) {
            for (int i = pos; i < size-1; i++){
            	//获取下一个位置的图书数据，添加到前一个位置。
                Book book = bookList.getPos(i+1);
                bookList.setBooks(i,book);
            }
            //顺序表有效数据减一
            bookList.setUsedSize(size-1);
            System.out.println("删除成功！");
            return;
        }
        System.out.println("删除失败！");
    }
}

显示图书类

public class DisplayOperation implements IOPeration {
    @Override
    public void work(BookList bookList) {
        if (bookList.getUsedSize() == 0){
            System.out.println("目前系统没有图书");
            return;
        }
        
        System.out.println("打印所有图书~");
        int size = bookList.getUsedSize();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            Book book = bookList.getPos(i);
            System.out.println(book);
        }
    }
}

退出系统类

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

查找图书类

public class FindOperation implements IOPeration {
    @Override
    public void work(BookList bookList) {
        System.out.println("查找图书~");
        System.out.println("请输入书名：");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String name = scanner.nextLine();
        
        int size = bookList.getUsedSize();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            Book book = bookList.getPos(i);
            if (book.getName().equals(name)) {
                System.out.println("找到了");
                //找到了，输出 book 数据，会自动调用 toString 方法
                System.out.println(book);
                return;
            }
        }
        System.out.println("系统中没有这本书~");
    }
}

归还图书类

public class ReturnOperation implements IOPeration {
    @Override
    public void work(BookList bookList) {
        System.out.println("归还图书~");
        System.out.println("请输入您要归还的图书名字：");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String name = scanner.nextLine();
        
        int size = bookList.getUsedSize();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            Book book = bookList.getPos(i);
            if (name.equals(book.getName()) && (book.isBorrowed() == true)) {
                book.setBorrowed(false);
                System.out.println("图书归还成功！");
                return;
            }
        }
        System.out.println("图书归还失败！");
    }
}

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