图书馆借书系统
第 1 章 概述
图书馆借书系统实现图书管理功能，用户分两类，一类是管理员，一类是普通借阅者，管理员只能有一个，借阅者需要注册，由管理员通过验证后，才能登陆到本系统进行书籍的查询和借阅。
1.1 开发图书馆借书系统的目的和意义
通过程序设计实训，达到以下目的：
(1) 熟练掌握 C 语言的各种数据类型、运算符、表达式，各种程序控制结构，各种数据组织方式，文件的读和写，结构化编程，以及各种程序设计基本思想；
(2) 能够根据具体问题选择使用合适的数据类型、存储结构、控制结构和基本算法；
(3) 初步了解软件开发中需求分析、系统设计、程序测试、项目管理、编码风格等基本流程和规范；
(4) 培养自觉运用程序化思维分析问题、解决问题的习惯。
1.2 管理员的功能设计
管理员的工作有：新书信息的录入，浏览，查询，修改和删除的功能，借阅用户通过验证；借阅者的功能：能够查询相关书籍当前的状态，并借阅，同时要根据借阅的免费时间（30 天）的规定进行超时借阅的费用缴纳。
图书信息保存在文件中，再保存在结构体数组中，做到持久化存储。对图书信息的增删改都是基于文件进行操作。图书信息查询做到字符串模糊匹配。用户账号信息保存在文件中，再保存到结构体数组中，做到持久化存储。
管理员的功能模块：
（1）图书信息录入；
（2）图书信息浏览；
（3）图书信息查询；
（4）图书信息删除；
（5）图书信息修改；
（6）用户账号管理。
1.3 普通用户的功能设计
借阅者需要注册，由管理员通过验证后，才能登陆到本系统进行书籍的查询和借阅。
在图书归还中有缴纳延期费用的设置，需要由借阅者将超期还书费用缴纳。用户登录创建 COOKIE。借阅信息保存文件和结构体数组，做到持久化存储。
普通用户的功能模块：
（1）查询图书；
（2）借阅图书；
（3）当前借阅状态；
（4）图书归还；
1.4 采用的数据结构和算法
程序可分为函数声明板块，全局变量声明板块，主函数板块，系统函数板块，功能函数板块。函数之间相互调用，结构严谨。
采用文件和结构体数组结合，保存数据。每次打开主菜单重新读取数据，确保经过文件修改后文件数据与结构体数组数据一致。使用数据直接从结构体数组中读取，保证了数据的持久化存储。
1.5 创新点和特色
用户体验佳：操作页面可供用户自由切换背景色，人性化处理，用户选择选项后直接跳转，不需要按 enter 键，大部分页面按 ESC 键能返回上级页面。
用户登录创建 COOKIE 信息，便于区别不同用户，加强安全验证。报错信息以 HTTP 状态码形式返回，方便用户了解当前操作由何种原因造成的。
文件以 MySQL 数据便形式存储数据，方便读写和查询，多个文件之间拥有相同字段。借阅图书信息文件包含借阅者用户名和借阅书的书号，再用书号查询图书信息文件，得到完整图书信息反馈给用户。
背景色函数 BackgroundColor()支持设置随机背景色，用户在任何页面按 Tab 键都可以切换背景色。
简易时间戳函数 long Timestamp(char time[])模拟生成时间戳。能返回一个时间字符串相对于 1800-01-01 经过的整型数据天数，用于根据时间段查询图书，图书借阅天数计算。
第 2 章 系统分析
基本的业务流程包括用户打开程序，选择管理员登录或用户登录，进入主菜单，主模块函数如图 2-1。
图 2- 1 主模块函数
管理员主菜单函数，如图 2-2，图书管理系统模块包括图书信息录入函数，图书信息浏览函数，图书信息查询函数，图书信息删除函数，图书信息修改函数。用户账号管理函数。
图 2- 2 图书管理系统模块子函数
普通用户主菜单函数，如图 2-3，图书借书系统模块包括查阅图书，借阅图书，图书借阅状态，图书归还。
图 2- 3 图书借书系统模块子函数
功能模块函数如图 2-4。
图 2- 4 功能模块函数
第 3 章 设计与实现
3.1 系统流程
系统流程如图 3-1。
图 3-1 程序流程图
3.2 数据库表结构
用户信息数据表如表 3-1（userinfo.txt）：
# | Name | Type | Collation | Null | Default | Comments | Extra |
1 | username | varchar(55) | utf8_german2_ci | No | None | 用户名 | |
2 | password | varchar(55) | utf8_german2_ci | No | None | 密码 | |
3 | age | varchar(10) | utf8_german2_ci | Yes | NULL | 年龄 | |
4 | sex | varchar(10) | utf8_german2_ci | Yes | NULL | 性别 | |
5 | contact | varchar(55) | utf8_german2_ci | Yes | NULL | 联系方式 | |
6 | status | int(11) | Yes | NULL | 状态（0 代表未通过 1 代表已通过） |
表 3-1 用户信息数据表
图书数据表如表 3-2（bookinfo.txt）：
# | Name | Type | Collation | Null | Default | Comments | Extra |
1 | bookNum | varchar(55) | utf8_german2_ci | No | None | 书号 | AUTO_INCREMENT |
2 | bookName | varchar(55) | utf8_german2_ci | No | None | 书名 | |
3 | author | varchar(55) | utf8_german2_ci | No | None | 作者 | |
4 | publishingHouse | varchar(55) | utf8_german2_ci | Yes | NULL | 出版社 | |
5 | publicshingTime | varchar(55) | utf8_german2_ci | Yes | NULL | 出版时间 | |
6 | bookPrice | varchar(55) | utf8_german2_ci | Yes | NULL | 价格 |
表 3-2 图书信息数据表
借阅图书数据表如表 3-3（booklend.txt）：
# | Name | Type | Collation | Null | Default | Comments | Extra |
1 | userName | varchar(55) | utf8_german2_ci | No | None | 借阅者 | |
2 | bookNum | varchar(55) | utf8_german2_ci | No | None | 借阅书名 | |
3 | startTime | varchar(55) | utf8_german2_ci | No | None | 开始时间（YYYY-mm-dd） |
表 3-3 借阅图书信息数据表
3.3 关键数据结构
结构体userinfo // 保存所有用户完整信息 { 字符串 username, password，age， sex，contact; 整数 status; };结构体 bookinfo // 保存所有图书信息 { 字符串 bookNum, bookName, author; // 书号，书名，作者名 字符串publishingHouse, publicshingTime; // 出版社，出版时间 字符串 bookPrice; // 该书的价格 };结构体 booklend // 保存所有借书信息 { 字符串 userName， bookNum， startTime； };第 4 章 测试与运行
4.1 主页面测试
进入系统，如图 4-1，
图 4-1 进入系统
Tab 键切换背景色，背景色变成了黄色，如图 4-2，
图 4-2 切换背景色
按 1 进入管理员登录界面，提示输入管理员密码，如图 4-3，
图 4-3 管理员登录界面
按 ESC 键返回首页，测试，如图 4-4，成功返回首页。
按 Tab 键再次切换背景色，这次换成了灰白色，再按 2 进入借阅者登录页面，如图 4-5，
图 4-4 ESC 键返回首页测试结果 图 4-5 借阅者登录界面
4.2 新用户注册和尝试登陆
ESC 键返回首页功能仍然正常，进入借阅者登录界面，按 1 进入新用户注册，如图 4-6，依次输入用户名，密码，确认密码，年龄，性别，联系方式后，提示注册成功，如图 4-7。
图 4-6 新用户注册图 4-7 注册成功
ESC 键返回到借阅者登录页面，按 2 直接登录，依次输入用户名，错误的密码，正确的密码后，提示密码错误，请等待管理员同意用户注册，如图 4-8：
图 4-8 尝试登录
4.3 图书信息管理系统
ESC 键返回首页，按 1 进入管理员登录界面，输入密码 admin 进入图书管理系统主菜单，如图 4-9，
图 4-9 图书信息管理系统
按 1 进入图书信息录入，依次输入书号，书名，作者名，出版社，出版时间，价格后，提示《高等数学》录入成功，如图 4-10，
图 4-10 图书信息录入
按 0 退出，进入主菜单，按 2 进入图书信息浏览，能看到所有的图书信息，如图 4-11，
图 4-11 图书信息浏览 图 4-12 图书信息查询
返回主菜单，按 3 进入图书信息查询，可根据书号，书名，作者，出版社，出版时间查询图书。按 5 选择“根据出版时间查询图书”，输入开始时间和结束时间，可查询到该时间段的所有图书,，如图 4-12。
返回主菜单，按 4 进入图书信息删除，可根据书号，删除该图书，如图 4-13。
返回主菜单，按 5 进入图书信息修改，可根据书号，修改图书信息，这里修改书号为 08 的《高等数学》这本图书的价格为 $40.00，如图 4-14。
图 4-13 图书信息删除 图 4-14 图书信息修改
返回主菜单，按 6 进入用户账号管理，如图 4-15，可以看到刚刚注册的新用户状态显示未通过。按 1 进入账号管理，输入想要操作的“003”，按 1 修改状态为通过。
图 4-15 用户账号管理
返回主菜单再按 ESC，返回首页。
4.4 图书借书系统
按 2 选择借阅者登录，再按 2 选择直接登录，输入账号“newuser”和密码“md5zp0”后，成功登录，进入图书借书系统，如图 4-16。
图 4-16 图书借书系统
查阅图书和管理员图书信息查阅功能类似，可根据书号，书名，作者，出版社，出版时间查询图书。
借阅图书根据书号借阅图书，这里我们借阅书号为 08 的《高等数学》这本书如图 4-17 ，借阅完成后系统提示借阅时间，为当前开始借阅时间。
图 4-17 图书借阅
按 ESC 返回主菜单，按 3 进入图书借阅状态，可看到当前用户所有的图书借阅信息，图书信息下面有该图书借阅时间，如图 4-18，
图 4-18 图书借阅状态
按 ESC 返回主菜单，按 4 进入图书归还，可看到当前用户所有的图书借阅信息，图书信息下面有该图书借阅时间，根据书号归还图书。如果图书借阅天数超过 30 天，会提醒用户请先缴纳逾期费用。如图 4-19，
图 4-19 图书归还
4.5 退出系统
最后按 ESC 键返回主菜单，按 ESC 键返回主页，再次按 ESC 键即可安全退出系统。
第 5 章 总结与心得
5.1 系统改进设想
（1）用户登录信息的改进设想
用户登录系统自动创建 COOKIE 信息，用于区分不同用户。在每个功能执行前，都加上 COOKIE 信息验证，将使系统变得更加安全。让用户登录时选择记住密码，保存 COOKIE 到文件中，可以做到下次免登陆，直接进入系统。退出需要用户安全退出，清除 COOKIE，防止盗用。
（2）输入密码使用暗文
该图书借书系统完成的仓促，如果在用户输入密码时，让密码以暗文形式呈现，防止别人看到用户输入的密码，将变得更加安全。
（3）图书管理系统改进设想
添加功能：图书借阅信息管理。方便管理员查看所有图书借阅信息。
（4）图书借书系统改进设想
用户想要购买书籍，但又怕太贵或者买到的书籍不好看怎么办。添加功能：书籍推荐。可根据图书借阅量和图书价格综合排序，推荐给用户需要的书籍。
5.2 经验和体会
经过本次实训，我获取了很多经验和知识。
首先，一个系统不能用一个函数，一个模块，或者一个文件是实现的，它必定需要很多功能之间相互配合，紧密联系，把重复代码、相同功能部分提取出来，这样使得代码更加简洁明了，便于修改。
其次，代码编写过程中，一定要多加注释，规范的代码更容易让人理解，也便于代码的维护和功能的添加。
还有，对于这个系统而言，一定要站在实用的角度思考问题。先考虑要实现什么样的功能，再思考用什么样的界面去承载这些功能，最后是代码的实现。
最后，在代码编写过程中，我还学会了 c 语言文件的使用，随机数的使用，系统时间的获取等操作，明白了数据要做到持久化存储才让系统变得有意义。
5.3 对程序设计实训如何组织的建议
这种程序实训组织方法就很好，在学期末实训，同学们学习了一学期枯燥乏味的数据结构，有了使用的地方，能让同学们感到程序乐趣所在，真正的喜欢上编程。
但我想，如果有一些新奇的题目让大家做就更好了，这些题目在很多学校的实训题目中大量出现，网上相似代码不尽其数。进尽管要求上允许参考代码，但我观察到很多同学直接复制网上成品，整个实训就变得毫无意义。可以编一些简单点的，新奇的题目，让同学们真正身心投入到这次程序实训中去，我相信这将是一个让每个参与实训的同学有一次大的进步的机会，自己摸索着学习来提升自我。对于新奇的题目，不好解决的话，可以找咱们学院的学长学姐，广泛征集信息，筛选可用的题目，能极大地激发同学们的创新思维。
最后，感谢老师给予的这次机会，让我进步很大。
参考文献
[1] 张先伟等编著. 程序设计基础：C 语言[M]. 清华大学出版社. 2016
[2] 马新娟，张立红等编著. 程序设计基础习题与实验指导：C 语言[M]. 清华大学出版社. 2016
[3] 菜鸟教程. C 文件读写[J/OL]. https://www.runoob.com/cprogramming/c-file-io.html, 2017-08-22 / 2019-07-05
[4] 云端雪. C 语言中获取系统时间[J/OL]. https://www.cnblogs.com/phix/p/7063487.html, 2017-06-22 / 2019-07-05
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