基于Python和Django框架的二級學院資料室圖書管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

吳春梅，蔣林利，余榮川

(廣西科技師范學院，廣西 來賓 546199)

0 引言

在信息化、高科技的環(huán)境下，生活隨著環(huán)境的改變更趨向便利化、信息化、高效化，現(xiàn)高校的圖書館書籍借閱都是采用信息化管理操作[1]。二級學院的書籍具有專業(yè)性強，查閱、借取更方便等特點，但目前其內(nèi)部的圖書資料大多數(shù)都是由人工登記，存在不可控因素。因此，設計一個簡單易用、輕松管理、對運行環(huán)境要求不高且易于維護的管理系統(tǒng)是十分必要的。

1 相關(guān)技術(shù)

該系統(tǒng)編程采用Python語言，整體設計使用Django框架，前端頁面采用Bootstrap框架，數(shù)據(jù)存儲主要使用了Django框架中內(nèi)置數(shù)據(jù)庫的SQLite。版本選擇較穩(wěn)定的Python 3.6，Django 2及SQLite 3。

1.1 語言

Python語言是一種應用廣泛的、開源的、面向?qū)ο蟮摹討B(tài)的高級編程語言[2]，具有語法簡潔易懂、開發(fā)周期短、可讀性強、可移植性和跨平臺等優(yōu)點。采用Python開發(fā)的系統(tǒng)可加強服務器程序的適應性，使得服務器程序能在原有的服務器上運行，不需要為服務器更換操作系統(tǒng)。

1.2 框架

Django是一種基于Python編寫的Web開發(fā)框架，主要采用模型-視圖-控制器(Model-View-Controller，MVC)的設計模式，支持多種插件和自建工具包，并具有豐富的內(nèi)部工具應用。Django使用幾個配置和簡單的幾行代碼就能實現(xiàn)復雜的網(wǎng)站開發(fā)和維護工作，在很大程度上提升了系統(tǒng)的執(zhí)行效率、穩(wěn)定性和網(wǎng)絡的安全性等[3]。

Bootstrap是基于HTML+CSS+JavaScript的框架，是目前流行的框架之一，支持H5，CSS 3和移動端瀏覽器。

1.3 數(shù)據(jù)庫

SQLite 數(shù)據(jù)庫是一款輕量級、跨平臺的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，廣泛應用于嵌入系統(tǒng)或者小規(guī)模的應用軟件開發(fā)中，將整個數(shù)據(jù)庫包括表、定義、索引以及數(shù)據(jù)本身作為一個單獨的文件存儲在主機中，具有輕量靈活、簡單、方便使用等特點[3]。

2 管理系統(tǒng)設計的組成

基于Python-Django技術(shù)設計的二級學院圖書管理系統(tǒng)，主要是解決人工操作過程中存在的一些問題，如檢索速度慢、還書借書等信息不及時更新以及人為因素導致書籍管理等問題，有效地提高圖書管理效率。該系統(tǒng)的設計主要針對以管理員身份的管理。以管理員的身份登錄后，共設有5個模塊，如圖1所示。

圖1 圖書管理系統(tǒng)模塊的組成

二級學院資料室圖書管理系統(tǒng)的設計，是在經(jīng)過對大量圖書管理系統(tǒng)的需求進行詳細調(diào)研以及對二級學院自身資料室圖書管理的具體分析的基礎上設計的，其數(shù)據(jù)流向主要有讀者管理信息和書籍管理信息[4]，其數(shù)據(jù)流向如圖2所示。

圖2 二級資料室圖書管理系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)流

3 系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

管理員登錄頁面，當管理員輸入用戶名和密碼并點擊登錄后，數(shù)據(jù)會以加密的方式傳遞到后端，后端將前端獲取的加密數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行驗證，驗證成功即可登錄，驗證失敗則提示錯誤。登錄頁面如圖3所示。

管理員登錄成功后，跳轉(zhuǎn)到如圖4所示，該頁面左側(cè)的導航菜單是5個功能模塊：書籍列表，讀者列表、書籍管理、讀者管理以及借閱管理。其中，書籍管理、讀者管理和借閱管理模塊內(nèi)都設有子模塊。

圖3 登錄頁面

圖4 管理員頁面

3.1 書籍列表模塊

書籍列表模塊，主要用于圖書檢索，對書籍信息包括序號、書籍名稱、ISBN、出版社、數(shù)量、單價、可借閱數(shù)量、入庫時間等進行搜索。搜索的結(jié)果按頁顯示，便于用戶查閱。

3.2 讀者列表模塊

讀者列表模塊主要用于借閱資料的讀者檢索，對讀者信息包括學號或工號、姓名、部門、專業(yè)、班級、聯(lián)系方式、時間等進行搜索。搜索的結(jié)果按頁顯示，便于用戶查閱。

3.3 書籍管理模塊

書籍管理模塊內(nèi)設有3個子模塊，即添加書籍、修改書籍信息和刪除書籍。在添加書籍模塊中，圖書管理員按圖5所示填寫書籍信息，點擊提交按鈕后，信息傳至后端，后端對數(shù)據(jù)進行校驗后，如果正確即可保存至數(shù)據(jù)庫，并返回至書籍列表頁面。修改書籍信息模塊，頁面如圖6所示，將會顯示書籍相關(guān)信息和編輯按鈕，管理員選擇要修改的書籍，點擊編輯按鈕即可跳轉(zhuǎn)到本書籍的修改，頁面圖7所示。點擊編輯按鈕后，跳轉(zhuǎn)到具體的書籍信息修改頁面，在該頁面中，可顯示書籍歷史記錄，圖書管理員可根據(jù)具體情況修改書籍的信息，填寫書籍相關(guān)信息后，點擊“提交”即可將信息傳至后端，后端進行校驗后，將信息寫入數(shù)據(jù)庫，完成對書籍信息的修改編輯；如果不想編輯，可點擊“返回首頁”退出對書籍的信息修改。

圖5 添加書籍頁面

圖6 修改書籍列表頁面

圖7 具體修改書籍信息頁面

刪除書籍模塊在頁面右側(cè)，如圖8所示。顯示書籍各項信息以及編輯按鈕，管理員選擇要修改的書籍，點擊“刪除”按鈕后，會跳轉(zhuǎn)到刪除確認頁面，該頁面會顯示要刪除的書籍的名稱，如果確認刪除，可點擊“確定”按鈕進行刪除；點擊“取消”按鈕可放棄刪除，返回刪除書籍功能頁面；點擊“返回首頁”，可返回書籍列表頁面。

圖8 刪除書籍頁面

3.4 讀者管理模塊

讀者管理模塊內(nèi)設有3個子模塊。管理員可通過這3個模塊分別對讀者信息添加、修改和刪除操作。實現(xiàn)方法跟上述的書籍管理模塊相似。

3.5 借閱管理模塊

借閱管理模塊設有3個子模塊，即借閱書籍、歸還書籍和記錄查閱。在子模塊借閱書籍頁面中，右側(cè)如圖9所示，顯示可借閱書籍的書籍名稱等信息和借閱按鈕。管理員選擇要讀者需要借閱的書籍，點擊“借閱”按鈕即可跳轉(zhuǎn)到本書籍的借閱頁面。當書籍的可借閱數(shù)量為0時，該書籍將不會出現(xiàn)在借閱功能頁面。

圖9 借閱書籍列表頁面

當點擊“借閱”按鈕后，跳轉(zhuǎn)至借閱書籍頁面，如圖10所示，圖書管理員選擇借閱讀者的等信息，點擊“提交”按鈕后，信息傳至后端，后端進行信息校驗，如果正確，將借閱信息填入數(shù)據(jù)庫，并將本書的可借閱數(shù)量減1；如放棄借閱，點擊“返回首頁”按鈕后，即可返回借閱書籍頁面。

歸還書籍模塊，在頁面右側(cè)，如圖11所示，顯示已經(jīng)被借閱書籍的相關(guān)信息和歸還按鈕。管理員選擇讀者需要歸還的書籍，點擊“歸還”按鈕即可跳轉(zhuǎn)到本書籍的歸還頁面，如圖12所示。由圖書管理員填寫頁面信息，點擊“提交”按鈕后，信息傳至后端，后端進行信息校驗，如果正確，將借閱信息填入數(shù)據(jù)庫，并將本書的可借閱數(shù)量加1；如放棄歸還，點擊“返回首頁”按鈕后，即可返回歸還書籍頁面；如未被借閱的書籍，將不會出現(xiàn)在歸還書籍功能頁面。

圖10 借閱書籍頁面

圖11 歸還書籍列表頁面

圖12 歸還書籍頁面

記錄查詢模塊，頁面右側(cè)如圖13所示，顯示已經(jīng)被借閱書籍的名稱、借閱本書的讀者姓名、借閱日期，預計歸還日期、借閱備注信息、實際歸還時間、歸還備注信息以及是否歸還。未被歸還的書籍，歸還狀態(tài)將顯示為“否”；已歸還的書籍歸還狀態(tài)將顯示為“是”。

圖13 借閱歷史記錄頁面

4 測試

調(diào)試系統(tǒng)設計并完成編碼后，進行實際數(shù)據(jù)錄入和系統(tǒng)測試。放在學校的局域網(wǎng)中進行模擬使用，在測試過程中，系統(tǒng)出現(xiàn)的問題主要包括form表單無法提交數(shù)據(jù)，顯示跨站請求非法。根據(jù)提示的錯誤信息將系統(tǒng)設置為允許跨站請求，即可通過form表單提交數(shù)據(jù)。此外，訪問非法地址請求時，系統(tǒng)報錯，沒有顯示404界面，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)部署后，沒有將Debug功能關(guān)閉，將系統(tǒng)設置里面的Debug功能關(guān)閉并添加404界面即可解決。系統(tǒng)正常運行。

5 結(jié)語

以廣西科技師范學院二級學院——數(shù)學與計算機科學學院圖書資料為例，用信息管理系統(tǒng)模式取代原來以人工登記借閱書籍資料為主的管理模式。在二級學院圖書管理系統(tǒng)開發(fā)的過程中，本文采用Python和Django技術(shù)，根據(jù)學院實際需求進行分析，對管理系統(tǒng)進行設計、編碼、調(diào)試、運行等一系列步驟。其中，在開發(fā)的過程中不斷修改方案，反復調(diào)試。二級學院圖書管理系統(tǒng)可實現(xiàn)管理員登錄、書籍列表，讀者列表、書籍管理、讀者管理以及借閱管理等功能。測試結(jié)果表明，該管理系統(tǒng)能滿足二級學院資料室的書籍資料管理和借閱工作，有效地提升了管理效率。系統(tǒng)存在一些不足，進一步工作是對系統(tǒng)擴展模塊功能增大應用范圍，在安全性能上進一步提高，使書籍資料管理系統(tǒng)的功能更加完善。