基于 Java+MySQL 的图书管理系统开发

项目名称 ：图书管理系统	内容
课程名称	面向对象程序综合设计
班级	网安2412
指导教师	郑如滨、黄巧玲、谢书童
学生姓名	王嘉熙、李想
学号	202421336061/202421336076
实验项目名称	基于Java、MySQL的图书管理系统

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一、实验目的

• 掌握 Java Swing 图形化界面开发，理解布局管理器（BorderLayout、GridBagLayout 等）的使用场景与配置方法。
• 熟练运用 JDBC 技术实现 Java 程序与 MySQL 数据库的交互，包括连接建立、SQL 语句执行、结果集处理等核心操作。
• 理解面向对象编程思想在实际项目中的应用，实现类的合理划分、模块封装与功能解耦。
• 学会使用工具类封装重复功能，提升代码复用性与可维护性。
• 掌握用户权限控制的基本实现思路，区分管理员与普通用户的操作权限边界。
• 培养问题排查与调试能力，解决数据库连接异常、界面组件适配、数据校验等常见问题。

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二、实验内容与设计思想

题目：图书管理系统（支持登录验证、图书 CRUD 操作
设计思路：

• 1.本系统采用 "界面层 - 控制层 - 数据层" 的三层架构设计，核心目标是实现图书信息的高效管理与用户权限控制：

界面层：使用 Java Swing 构建可视化界面，分为登录窗口和图书管理主窗口。登录窗口支持管理员 / 普通用户双模式登录，主窗口包含图书信息输入区、功能按钮区和数据展示区，通过工具类统一界面样式与布局规则。

控制层：设计BookAction类作为核心控制器，封装图书的新增、查询、修改、删除等业务逻辑，同时处理数据库交互细节，为界面层提供统一的功能调用接口。

数据层：采用 MySQL 数据库存储图书信息，设计books表存储 ISBN、书名、作者等核心字段，通过 JDBC 技术实现数据的持久化操作。

• 2.工具类设计：提取界面美化、输入限制、表格适配等通用功能，封装为独立工具类（如LimitTextLength、SetTableColumnCenter），降低代码冗余。

  权限控制：登录时通过身份校验区分管理员与普通用户，管理员拥有完整的 CRUD 权限，普通用户仅开放图书查询功能。

核心类 / 模块设计：

// 核心控制器类：BookAction.java
public class BookAction {
// 数据库连接配置常量
private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/book_management_system?useSSL=false&serverTimezone=UTC&allowPublicKeyRetrieval=true";
private static final String USER = "root";
private static final String PASSWORD = "lx624624";

// 核心方法（部分）
public boolean addBook(String isbn, String bookName, String author, String publisher, String publishDate, String price) { ... } // 新增图书
public void queryBooks(DefaultTableModel tableModel) { ... } // 查询所有图书
public boolean deleteBook(String isbn) { ... } // 删除图书
public boolean updateBook(String isbn, String bookName, String author, String publisher, String publishDate, String price) { ... } // 修改图书
private boolean isbnExists(String isbn) { ... } // ISBN唯一性校验

}

// 主界面类：BookInformation.java
public class BookInformation {
private JFrame frame;
private JTextField textFieldISBN; // 图书ISBN输入框
private JTable table; // 图书数据展示表格
private DefaultTableModel tableModel; // 表格数据模型
private final BookAction bookAction = new BookAction(); // 关联控制器
private boolean isAdmin; // 标记是否为管理员模式

// 初始化界面、绑定按钮事件、加载数据等方法
private void initialize() { ... }

}

// 登录界面类：LoginFrame.java
public class LoginFrame extends JFrame {
private JRadioButton rdoAdmin; // 管理员模式单选框
private JRadioButton rdoUser; // 普通用户模式单选框
private JTextField txtUsername; // 账号输入框
private JPasswordField txtPassword; // 密码输入框
private JTextField txtAdminCode; // 管理员验证码输入框

// 登录校验逻辑
private void loginCheck() { ... }

}

三、实验步骤和调试过程

实验步骤

• 1.环境搭建：安装 JDK、IntelliJ IDEA 和 MySQL，配置数据库连接驱动，创建book_management_system数据库和books表。
• 2.数据库表设计：在 MySQL 中执行建表语句，定义books表字段（isbn、book_name、author、publisher、publish_date、price），其中 isbn 作为唯一标识。
• 3.模块开发：
  先实现工具类（如输入长度限制、表格居中、窗口配置）；

开发BookAction类，完成数据库连接与 CRUD 操作封装；

编写登录窗口LoginFrame，实现身份验证与模式切换；

开发主窗口BookInformation，设计界面布局并绑定功能按钮事件。

• 4.功能测试：
  测试登录功能：验证管理员 / 普通用户账号密码校验、验证码有效性；
  
  

测试图书操作：新增（含 ISBN 唯一性校验）、查询（表格数据填充）、修改、删除功能；

测试权限控制：普通用户是否无法看到新增 / 修改 / 删除按钮。

界面优化：调整组件布局、统一字体样式、添加背景图自适应效果。

四、实验小结

1.问题：MySQL 数据库连接失败，提示 "Public Key Retrieval is not allowed"。

排查过程：查阅 MySQL 8.0 连接配置文档，发现新版本默认禁用公钥检索功能。

解决方法：在数据库连接 URL 后添加allowPublicKeyRetrieval=true参数，同时关闭 SSL（useSSL=false）。

2.问题：Swing 界面添加背景图后，其他组件被遮挡。

排查过程：背景图面板与其他组件层级冲突，默认背景面板覆盖了前景组件。

解决方法：自定义BackgroundPanel类继承JPanel，重写paintComponent方法绘制背景图，同时将其他组件添加到该面板中，确保层级正确。

3.问题：修改图书时，未选中行点击修改按钮会抛出空指针异常。

排查过程：调试发现未判断表格选中行索引是否为 - 1（未选中状态）。

解决方法：在修改按钮事件中添加判断，若selectedRow == -1，弹出 "请选择要修改的行" 提示，避免空指针。

4.问题：使用绝对路径在桌面直接打开程序时MySQL数据库未正常加载。

排查过程：检查classpath配置，发现配置不完整

解决方法：完善快捷方式的calsspath配置后可以正常连接MySQL数据库。

实验体会和收获

• 技术层面：熟练掌握了 JDBC 数据库交互的完整流程，理解了 Swing 布局管理器的灵活运用，学会了通过工具类封装通用功能，提升代码复用性。
  设计层面：体会到面向对象编程中 "高内聚、低耦合" 的优势，将业务逻辑与界面展示分离，使代码结构更清晰、便于维护。
• 实践层面：培养了问题排查能力，遇到数据库连接、界面适配等问题时，能通过查阅文档、调试代码逐步定位并解决；同时意识到权限控制、数据校验等细节对系统稳定性的重要性。
• 协作层面：与同学分工开发时，明确了模块接口设计的重要性，统一代码规范和数据传输格式，能有效减少整合时的冲突。

实验改进方向

• 功能扩展：添加图书模糊查询（按书名、作者检索）、数据导出（Excel 格式）、用户信息管理（密码修改、新增用户）功能。
• 性能优化：引入数据库连接池（如 Druid），避免频繁创建和关闭数据库连接，提升系统响应速度。
• 界面美化：使用 JavaFX 替代 Swing，打造更现代化的图形界面；添加动画效果（如按钮点击反馈、窗口切换过渡）。
• 数据安全：对用户密码进行加密存储（如 MD5 加密），避免明文存储带来的安全风险；增加输入合法性校验（如价格为数字、出版日期格式正确）。

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五、参考文献

1.Java JDBC 数据库编程实战：https://docs.oracle.com/javase/tutorial/jdbc/index.html
2.Swing 图形用户界面开发指南：https://docs.oracle.com/javase/tutorial/uiswing/index.html
3.MySQL 数据库入门到精通：https://dev.mysql.com/doc/