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1. 设计背景

使用Java语言中多态、继承、封装、接口等知识点综合来设计与实现图书管理系统。

2. 设计思路

1. 首先登录系统可区分出管理员和普通用户，不同的用户所展示的界面不同，创建一个父类用户，然后使用多态和继承来实现管理员和普通用户。
2. 设计一个接口（定义一种规范），图书查询，借阅，归还等操作封装起来并引用这个接口。
3. 把书的属性进行封装，同时设计一个书架类用来存放书的一个数组。
4. 实现管理员功能（查找、新增、删除、显示、退出系统）。
5. 实现普通用户功能（查找、借阅、归还）。

3. 模块展示+代码演示

3.1 Book类

利用封装将书籍的属性：书名、作者、价格、是否被借出设为private权限；提供对应的 get 方法、set 方法、 空参构造器、和一个boolean类型的是否被借出的构造器（在这里可以不进行初始化，默认为false），再提供一个toString() 方法的重写来输出书籍这个数组。
代码展示：

package book;public class Book {private String name;//书名private String author;//作者private int price;//价格private String type;//书的类型private boolean isBorrowed;//是否被借出  默认值是falsepublic 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) ? " ,已借阅" : " , 未借出")+//", isBorrowed=" + isBorrowed +'}';}
}

3.2 BookList类（书架类）

在BookList类提供一个Book类型的books数组来存储书籍，同时在空参构造器中进行初始化添加3本书，再提供对应的 get 方法和 set 方法。
代码展示：

package book;public class BookList {private Book[] books;private int usedSize; //记录当前书架放了几本书public BookList() {this.books = new Book[10];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",9,"小说");this.books[2] = new Book("红楼梦","曹雪芹",8,"小说");this.usedSize = 3;}public int getUsedSize() {// 获取数组大小return usedSize;}public void setUsedSize(int usedSize) {// 设置数组大小this.usedSize = usedSize;}public Book getBook(int pos) {// 获取数组某个位置上的书籍return books[pos];}public void setbook(Book book,int pos) {//设置数组某个位置的书籍books[pos] = book;}
}

3.4 用户类 - User类

在用户类中定义用户的名字，定义一个抽象方法menu() 来给子类管理员类和普通用户类重写，再设计一个接口类型的数组iOperations，存放后面的图书操作功能。
代码展示：

package user;import book.BookList;
import operation.IOperation;public abstract class User {protected String name;// 数组没有初始化，因为没有给他分配内存protected IOperation[] iOperations;public User(String name) {this.name = name;}public abstract int menu();public void doOperation(int choice, BookList bookList) {//this.iOperations[choice].work(bookList);IOperation iOperation = this.iOperations[choice];iOperation.work(bookList);}}

3.5 子类管理员类 – AdminUser类

继承User类，用构造方法 一定会对IOperation数组进行初始化，实现menu() 方法。
代码展示：

package user;import operation.*;
import java.util.Scanner;public class AdminUser extends User{// 会调用构造方法 一定会对IOperation数组进行初始化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("******管理员菜单******");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("********************");System.out.println("请输入你的操作：");Scanner scanner = new Scanner(System.in);int choice = scanner.nextInt();return choice;}
}

3.6 子类普通用户类 – NormalUser类

继承User类，用构造方法 一定会对IOperation数组进行初始化，实现menu() 方法。
代码展示：

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("********************");System.out.println("请输入你的操作：");Scanner scanner = new Scanner(System.in);int choice = scanner.nextInt();return choice;}
}

3.7 操作接口

实现图书查找、新增等操作都需要遵循一定的规范，而这个规范由接口来实现，设计一个work() 方法，并提供对应的work() 方法供接口的实现类，即对各种操作进行重写。
代码展示：

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

3.8 操作类

3.8.1 查找操作 – FindOperation类

引用接口，重写work() 方法，用到 .equals()方法。
思路：

1. 得到书架大小然后再去遍历这个书架
2. 如果输入的书名与书架上的书名相等,查找成功，并输出书籍信息
3. 没有返回没找到

代码展示：

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书名：");Scanner scanner = new Scanner(System.in);String name = scanner.nextLine();int currentSize = bookList.getUsedSize();//Book book = bookList[i];// bookList不是数组 是类 有一个Book数组是private拿不到// 提供一个方法拿到books数组的i下标for (int i = 0; i < currentSize; i++) {Book book = bookList.getBook(i);if (book.getName().equals(name)) {System.out.println("存在这本书，信息如下：");System.out.println(book);return;}}System.out.println("没有你要找的这本书："+name);}
}

3.8.2 增加操作 – AddOperation类

将操作类实现操作接口，同时为重写的方法提供书架类，便于操作。
思路：

1. 输入新增书籍信息
2. 实例化这本书
3. 得到书架大小然后再去遍历这个书架，如果有本书，返回已经存放
4. 没有就新增，在bookList书架调用设置书的内容和位置
5. 再把书架大小+1.
   代码展示：

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");System.out.println("请输入你要新增的图书的书名：");Scanner scanner = new Scanner(System.in);String name = scanner.nextLine();System.out.println("请输入你要新增的图书的作者：");String author = scanner.nextLine();System.out.println("请输入你要新增的图书的价格：");int price = scanner.nextInt();System.out.println("请输入你要新增的图书的类型：");//scanner.nextLine();  // 多读一次//String type = scanner.nextLine();  会把输入价格后的回车给吞进去 就不能输入typeString type = scanner.next();Book book = new Book(name,author,price,type);int currentSize = bookList.getUsedSize();for (int i = 0; i < currentSize; i++) {Book tmp = bookList.getBook(i);if (tmp.getName().equals(name)) {System.out.println("已经存放了这本书，不能重复添加");return;}}//没有重复的书  开始新增bookList.setbook(book,currentSize);//调用setbook方法存放书籍和位置bookList.setUsedSize(currentSize+1);//书架大小+1}
}

3.8.3 删除操作 – DelOperation类

与增加同理，引用IOperation接口，重写work()方法。删除就是移动后面的数据进行覆盖，最后size–。
思路：

1. 输入想要删除书名
2. 定义一个index，当删的书在书架上，记录要删除的书的下标
3. 得到书架大小然后再去遍历这个书架，书在书架上，把 i（即书的位置）赋给index。
4. 如果书架上没有该书，返回没找到要删除的书
5. 有 进行删除操作，从index开始遍历到当前书架大小-1，调用getBook拿到j+1，再调用setbook放在 j 上，即把后一个的书的数据覆盖前一个的书的数据
6. 回收内存，调用书架setbook() 方法把currentSize-1 设为null，书架大小-1

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");System.out.println("请输入你要删除图书的书名：");Scanner scanner = new Scanner(System.in);String name = scanner.nextLine();int currentSize = bookList.getUsedSize();int i = 0;int index = -1;for (; i < currentSize; i++) {Book tmp = bookList.getBook(i);if (tmp.getName().equals(name)) {index = i;break; //记录下来了要删除图书的下标}}if (i >= currentSize) {System.out.println("没找到你要删除的书名："+name);return;}// 可以删除了  移动后面的数据进行覆盖  最后size--for (int j = index; j < currentSize-1; j++) {//bookList[j] = bookList[j+1]  报错  bookList不是数组是一个类//调用bookList类里getBook拿到后面一本书j+1，再调用setBook// 把后一本书放进前一本书里面jBook book = bookList.getBook(j+1);bookList.setbook(book,j);}//因为删除一本书把后面的数据往前覆盖，最后一个内存要回收bookList.setbook(null,currentSize-1);bookList.setUsedSize(currentSize-1);System.out.println("删除成功");}
}

3.8.4 显示操作 – ShowOperation类

引用IOperation接口，重写work()方法。
思路：

1. 得到书架大小然后再去遍历这个书架
2. 循环输出书架数组的信息

代码展示：

package operation;import book.Book;
import book.BookList;public class ShowOperation implements IOperation{@Overridepublic 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.getBook(i);System.out.println(book);}}
}

3.8.5 退出系统 – ExitOperation类

引用接口，重写work方法。
在Java中,System.exit(0);输入0即可退出。

package operation;import book.BookList;public class ExitOperation implements IOperation{@Overridepublic void work(BookList bookList) {System.out.println("退出系统");//应该要对bookList 资源回收System.exit(0);}
}

3.8.6 借阅操作 – BorrowOperation类

引用接口，重写work方法。
思路：

1. 得到书架大小然后再去遍历这个书架
2. 如果有，调用book类的setBorrowed方法设为true，更改成为已借出的标识

代码展示：

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");System.out.println("请输入你要借阅的图书的书名：");Scanner scanner = new Scanner(System.in);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)) {System.out.println("借阅成功");book.setBorrowed(true);return;}}System.out.println("没有你要借阅的图书"+name);}
}

3.8.7 归还操作 – ReturnOperation类

引用接口，重写work方法。
思路：

1. 得到书架大小然后再去遍历这个书架
2. 如果有，调用book类的setBorrowed方法设为false，更改成为未借出的标识

代码展示：

package operation;import book.Book;
import book.BookList;
import com.sun.xml.internal.ws.policy.privateutil.PolicyUtils;import java.util.Scanner;public class ReturnOperation implements IOperation {@Overridepublic 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书名：");Scanner scanner = new Scanner(System.in);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)) {System.out.println("归还成功");book.setBorrowed(false);return;}}System.out.println("没有你要归还的图书"+name);}
}

3.9 Main类

以上所有的框架都搭建好了，点击main方法测试：

import book.BookList;
import operation.IOperation;
import user.AdminUser;
import user.NormalUser;
import user.User;import java.util.Scanner;public class Main {public static User login() {System.out.println("请输入你的名字：");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) {return new AdminUser(name);} else {return new NormalUser(name);}}public static void main(String[] args) {BookList bookList = new BookList();//发生多态绑定 引用的对象不一样  调用menu()所表现的行为不一样// user = new AdminUser(name)// user = new NormalUser(name);User user = login();while (true) {// 父类引用子类对象，调用menu()，要父类有menu()，子类重写方法int choice = user.menu();//根据你菜单返回的choice来执行对应的操作user.doOperation(choice,bookList);}}
}

4. 效果展示

源码链接: 源码，点击跳转https://gitee.com/xiao-jiahao6/java/tree/master/TestBook/src