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python项目开发——简易图书管理系统_简单通用的图书系统后端管理模板python

作者：小惠珠哦 | 2024-07-15 07:00:11

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简单通用的图书系统后端管理模板python

项目名称：简易图书管理系统

  • 项目简介

开发一个简单的图书管理系统，帮助用户记录和管理图书信息。该系统应具备添加图书、查看图书、搜索图书、更新图书信息和删除图书等基本功能，并将数据存储在文件中。

  • 项目需求

1. 用户界面
  1. 提供简易的命令行界面供用户操作。
  2. 用户可以选择不同的操作：添加图书、查看图书、搜索图书、更新图书信息、删除图书和退出程序。
2. 功能模块
     a.添加图书

     - 用户输入书名、作者、出版年份和ISBN（也就是国际标准书号）。

     - 将图书信息保存到一个数据结构中（如列表）。

     b.查看图书

     - 显示所有已记录的图书信息。

     - 每条记录包括书名、作者、出版年份和ISBN。

     c.搜索图书

     - 用户可以按书名或作者搜索图书，显示匹配的结果。

     d.更新图书信息

     - 用户可以选择某本图书并更新其信息。

     e.删除图书

     - 用户可以按ISBN删除特定的图书记录。

     f.退出程序

     - 用户选择退出程序后，系统保存所有图书记录到一个文件中，以便下次启动时读取。

3. 数据存储

   - 使用文本文件（如.txt文件）保存和读取图书记录，确保数据在程序关闭后不丢失。

  •  项目步骤

1. 初始化项目

   - 创建一个新的Python项目文件。

   - 创建必要的函数和数据结构（如列表）。

2. 实现功能模块

   - 编写添加图书的函数，提示用户输入必要信息，并保存到数据结构中。

   - 编写查看图书的函数，遍历数据结构并打印所有记录。

   - 编写搜索图书的函数，根据用户输入的条件查询数据结构并显示匹配结果。

   - 编写更新图书信息的函数，根据用户选择更新数据结构中的记录。

   - 编写删除图书的函数，根据用户输入的ISBN从数据结构中删除相应记录。

   - 编写文件读写函数，在程序启动时读取文件并加载记录，在程序退出时保存记录到文件。

3. 用户交互界面

   - 使用循环结构创建用户交互界面，根据用户选择调用相应的功能模块。

   - 提供明确的提示信息和错误处理机制，确保用户输入的有效性。

4. 测试和调试

   - 对每个功能模块进行单独测试，确保其正确性。

   - 测试整个系统的工作流程，检查各功能模块之间的交互是否正常。

   - 处理可能出现的异常情况，如文件读写错误、用户输入错误等。

  •  项目扩展

完成基本功能后，可以考虑添加以下扩展功能，完成者将获得更高评分。

- 提供更复杂的搜索功能，例如按出版年份搜索图书。

- 添加用户登录功能，支持不同用户管理自己的图书列表。

- 提供图形用户界面（GUI）实现，使用如Tkinter等库。

实验器材、设备和平台

  1. 计算机
  2. 操作系统：Windows、macOS或Linux
  3. 编程语言：Python 3.x
  4. 开发环境：任意Python集成开发环境（IDE），例如PyCharm、VSCode，或文本编辑器如Sublime Text
  5. 必要的Python库：标准库Tkinter、json、os、hashlib

 接下来，将代码划分成各个模块，解释说明其功能与实现。

项目呈现

一、导入库和变量初始化的实现

  1. import tkinter as tk
  2. from tkinter import messagebox, simpledialog
  3. import json
  4. import os
  5. import hashlib
  6.  
  7. FILE_PATH_TEMPLATE = "{}_books.json"
  8. current_user = None
  9. books = []
'
运行
  • 导入了 Tkinter 库用以创建图形用户界面。
  • 导入了 messagebox 和 simpledialog 模块用于消息对话框和简单对话框。
  • 导入了 json 库用于处理数据的序列化和反序列化。
  • 导入了 os 库用于文件操作。
  • 导入了 hashlib 库用于密码哈希处理。
  • 初始化文件路径的模板 FILE_PATH_TEMPLATE 以及当前用户变量 current_user 以及图书列表 books。

二、数据加载和保存功能的实现

  1. def load_data(username):
  2.     global books
  3.     file_path = FILE_PATH_TEMPLATE.format(username)
  4.     if os.path.exists(file_path):
  5.         with open(file_path, "r", encoding="utf-8") as file:
  6.             books = json.load(file)
  7.     else:
  8.         books = []
  9.  
  10. def save_data(username):
  11.     file_path = FILE_PATH_TEMPLATE.format(username)
  12.     with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as file:
  13.         json.dump(books, file, ensure_ascii=False, indent=4)
'
运行
  • load_data(username)：根据用户名加载用户对应的图书数据文件，如果文件存在，则读取数据，否则将会初始化为空列表。
  • save_data(username)：将当前用户的图书数据保存到文件中。

三、图书管理功能的实现

①添加图书
  1. def add_book():
  2.     book_name = simpledialog.askstring("添加图书", "所添书名:")
  3.     author = simpledialog.askstring("添加图书", "何许人所著：:")
  4.     year = simpledialog.askstring("添加图书", "何时所著:")
  5.     ISBN = simpledialog.askstring("添加图书", "图书的ISBN(国际标准书号):")
  6.  
  7.     if book_name and author and year and ISBN:
  8.         books.append({"书名": book_name, "作者": author, "出版年份": year, "ISBN": ISBN})
  9.         messagebox.showinfo("成功", "添加成功了哟！！！")
  10.         save_data(current_user)
  11.         cat_books()
  12.     else:
  13.         messagebox.showwarning("错误输入！", "添加失败！！！。")
'
运行
  • 通过对话框来获取书名、作者、出版年份和以及ISBN 信息，并添加到图书列表中。
  • 检查是否为完整的输入，不完整则显示警告信息。
  • 添加成功后保存数据并刷新图书列表。
②查看图书
  1. def cat_books():
  2.     listbox.delete(0, tk.END)
  3.     for idx, book in enumerate(books, 1):
  4.         listbox.insert(tk.END, f"{idx}. 书名: {book['书名']}, 作者: {book['作者']}, 出版年份: {book['出版年份']}, ISBN: {book['ISBN']}")
'
运行
  • 将所有图书信息显示在列表框中。
③搜索图书
  1. def search_books():
  2.     search_term = simpledialog.askstring("搜索图书", "请输入书名、作者或出版年份进行搜索:")
  3.     if search_term:
  4.         listbox.delete(0, tk.END)
  5.         results = [book for book in books if search_term in book['书名'] or search_term in book['作者'] or search_term == book['出版年份']]
  6.  
  7.         if results:
  8.             for idx, book in enumerate(results, 1):
  9.                 listbox.insert(tk.END, f"{idx}. 书名: {book['书名']}, 作者: {book['作者']}, 出版年份: {book['出版年份']}, ISBN: {book['ISBN']}")
  10.         else:
  11.             messagebox.showinfo("伤心", "没有找到/(ㄒoㄒ)/~~。")
'
运行
  • 通过对话框获取搜索关键词，根据书名、作者或出版年份进行搜索。
  • 将搜索结果显示在列表框中，如果没有找到则显示信息框提示。
④更新图书信息
  1. def update_book():
  2.     isbn = simpledialog.askstring("更新图书", "请输入图书的ISBN来更新信息:")
  3.     for book in books:
  4.         if book['ISBN'] == isbn:
  5.             book['书名'] = simpledialog.askstring("更新图书", f"请输入新的书名（当前是: {book['书名']}):")
  6.             book['作者'] = simpledialog.askstring("更新图书", f"请输入新的作者（当前是: {book['作者']}):")
  7.             book['出版年份'] = simpledialog.askstring("更新图书", f"请输入新的出版年份（当前是: {book['出版年份']}):")
  8.  
  9.             messagebox.showinfo("成功", "图书相关信息更新成功o(*￣▽￣*)ブ!")
  10.             save_data(current_user)
  11.             cat_books()
  12.             return
  13.     messagebox.showwarning("未找到", "坏了，彻查无果！！")
'
运行
  • 根据输入的 ISBN 查找图书并更新其信息，未找到则提示。
⑤删除图书
  1. def delete_book():
  2.     isbn = simpledialog.askstring("删除图书", "请输入要删除图书的ISBN:")
  3.     global books
  4.     books = [book for book in books if book['ISBN'] != isbn]
  5.     messagebox.showinfo("成功", "图书删除成功!")
  6.     save_data(current_user)
  7.     cat_books()
'
运行
  • 根据输入的 ISBN 删除图书，删除成功后保存数据并刷新列表。

四、用户管理功能的实现

①用户登录
  1. def login():
  2.     global current_user
  3.     username = simpledialog.askstring("登录", "请输入用户名:")
  4.     password = simpledialog.askstring("登录", "请输入密码:", show='*')
  5.     if username and password:
  6.         hashed_password = hashlib.sha256(password.encode()).hexdigest()
  7.         if os.path.exists("users.json"):
  8.             with open("users.json", "r", encoding="utf-8") as file:
  9.                 users = json.load(file)
  10.         else:
  11.             users = {}
  12.  
  13.         if username in users and users[username] == hashed_password:
  14.             current_user = username
  15.             messagebox.showinfo("成功", "登录成功!")
  16.             load_data(current_user)
  17.             cat_books()
  18.             enable_buttons()
  19.         else:
  20.             messagebox.showwarning("失败", "用户名或密码错误!")
  21.     else:
  22.         messagebox.showwarning("输入错误", "所有字段均为必填。")
'
运行
  • 通过对话框获取用户名和密码，验证用户信息是否正确。
  • 如果验证成功则加载用户数据并启用功能按钮。
②用户注册
  1. def register():
  2.     username = simpledialog.askstring("注册", "请输入用户名:")
  3.     password = simpledialog.askstring("注册", "请输入密码:", show='*')
  4.     if username and password:
  5.         hashed_password = hashlib.sha256(password.encode()).hexdigest()
  6.         if os.path.exists("users.json"):
  7.             with open("users.json", "r", encoding="utf-8") as file:
  8.                 users = json.load(file)
  9.         else:
  10.             users = {}
  11.  
  12.         if username not in users:
  13.             users[username] = hashed_password
  14.             with open("users.json", "w", encoding="utf-8") as file:
  15.                 json.dump(users, file, ensure_ascii=False, indent=4)
  16.             messagebox.showinfo("成功", "注册成功，请登录!")
  17.         else:
  18.             messagebox.showwarning("失败", "用户名已存在!")
  19.     else:
  20.         messagebox.showwarning("输入错误", "所有字段均为必填。")
'
运行
  • 通过对话框获取用户名和密码，检查用户名是否已存在，不存在则注册新用户。

③功能按钮的启动

  1. def enable_buttons():
  2.     button_add.config(state=tk.NORMAL)
  3.     button_view.config(state=tk.NORMAL)
  4.     button_search.config(state=tk.NORMAL)
  5.     button_update.config(state=tk.NORMAL)
  6.     button_delete.config(state=tk.NORMAL)
'
运行
  • 登录成功后将开启各个功能按钮。

④主窗口的创建

  1. window = tk.Tk()
  2. window.title("图书管理系统")
  3. window.geometry("600x400")
  4.  
  5. tk.Button(window, text="登录", command=login).pack(fill=tk.X)
  6. tk.Button(window, text="注册", command=register).pack(fill=tk.X)
  7. tk.Button(window, text="退出程序", command=window.quit).pack(fill=tk.X)
  8.  
  9. button_add = tk.Button(window, text="添加图书", command=add_book, state=tk.DISABLED)
  10. button_view = tk.Button(window, text="查看图书", command=cat_books, state=tk.DISABLED)
  11. button_search = tk.Button(window, text="搜索图书", command=search_books, state=tk.DISABLED)
  12. button_update = tk.Button(window, text="更新图书信息", command=update_book, state=tk.DISABLED)
  13. button_delete = tk.Button(window, text="删除图书", command=delete_book, state=tk.DISABLED)
  14.  
  15. button_add.pack(fill=tk.X)
  16. button_view.pack(fill=tk.X)
  17. button_search.pack(fill=tk.X)
  18. button_update.pack(fill=tk.X)
  19. button_delete.pack(fill=tk.X)
  20.  
  21. listbox = tk.Listbox(window)
  22. listbox.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)
  23.  
  24. window.mainloop()
  • 创建主窗口并设置其标题和尺寸。
  • 添加登录、注册和退出按钮。
  • 添加功能按钮并初始化为禁用状态。
  • 创建列表框用于显示图书信息。
  • 启动事件循环，显示窗口。

完整代码呈现：

  1. # 导入必要的库以及变量初始化
  2. import tkinter as tk
  3. from tkinter import messagebox, simpledialog
  4. import json
  5. import os
  6. import hashlib
  7.  
  8. FILE_PATH_TEMPLATE = "{}_books.json"
  9. current_user = None
  10. books = []
  11.  
  12. '''加载和保存数据'''
  13.  
  14.  
  15. # 加载图书数据
  16. def load_data(username):
  17.     global books
  18.     file_path = FILE_PATH_TEMPLATE.format(username)
  19.     if os.path.exists(file_path):
  20.         with open(file_path, "r", encoding="utf-8") as file:
  21.             books = json.load(file)
  22.     else:
  23.         books = []
  24.  
  25.  
  26. # 保存图书数据
  27. def save_data(username):
  28.     file_path = FILE_PATH_TEMPLATE.format(username)
  29.     with open(file_path, "w", encoding="utf-8") as file:
  30.         json.dump(books, file, ensure_ascii=False, indent=4)
  31.  
  32.  
  33. '''图书管理功能'''
  34.  
  35.  
  36. # 添加图书
  37. def add_book():
  38.     book_name = simpledialog.askstring("添加图书", "所添书名:")
  39.     author = simpledialog.askstring("添加图书", "何许人所著：:")
  40.     year = simpledialog.askstring("添加图书", "何时所著:")
  41.     ISBN = simpledialog.askstring("添加图书", "图书的ISBN(国际标准书号):")
  42.  
  43.     if book_name and author and year and ISBN:
  44.         books.append({"书名": book_name, "作者": author, "出版年份": year, "ISBN": ISBN})
  45.         messagebox.showinfo("成功", "添加成功了哟！！！")
  46.         save_data(current_user)
  47.         cat_books()
  48.     else:
  49.         messagebox.showwarning("错误输入！", "添加失败！！！。")
  50.  
  51.  
  52. # 查看图书
  53. def cat_books():
  54.     listbox.delete(0, tk.END)
  55.     for idx, book in enumerate(books, 1):
  56.         listbox.insert(tk.END,
  57.                        f"{idx}. 书名: {book['书名']}, 作者: {book['作者']}, 出版年份: {book['出版年份']}, ISBN: {book['ISBN']}")
  58.  
  59.  
  60. # 搜索图书
  61. def search_books():
  62.     search_term = simpledialog.askstring("搜索图书", "请输入书名、作者或出版年份进行搜索:")
  63.     if search_term:
  64.         listbox.delete(0, tk.END)
  65.         results = [book for book in books if
  66.                    search_term in book['书名'] or search_term in book['作者'] or search_term == book['出版年份']]
  67.  
  68.         if results:
  69.             for idx, book in enumerate(results, 1):
  70.                 listbox.insert(tk.END,
  71.                                f"{idx}. 书名: {book['书名']}, 作者: {book['作者']}, 出版年份: {book['出版年份']}, ISBN: {book['ISBN']}")
  72.         else:
  73.             messagebox.showinfo("伤心", "没有找到/(ㄒoㄒ)/~~。")
  74.  
  75.  
  76. # 更新图书信息
  77. def update_book():
  78.     isbn = simpledialog.askstring("更新图书", "请输入图书的ISBN来更新信息:")
  79.     for book in books:
  80.         if book['ISBN'] == isbn:
  81.             book['书名'] = simpledialog.askstring("更新图书", f"请输入新的书名（当前是: {book['书名']}):")
  82.             book['作者'] = simpledialog.askstring("更新图书", f"请输入新的作者（当前是: {book['作者']}):")
  83.             book['出版年份'] = simpledialog.askstring("更新图书", f"请输入新的出版年份（当前是: {book['出版年份']}):")
  84.  
  85.             messagebox.showinfo("成功", "图书相关信息更新成功o(*￣▽￣*)ブ!")
  86.             save_data(current_user)
  87.             cat_books()
  88.             return
  89.     messagebox.showwarning("未找到", "坏了，彻查无果！！")
  90.  
  91.  
  92. # 删除图书
  93. def delete_book():
  94.     isbn = simpledialog.askstring("删除图书", "请输入要删除图书的ISBN:")
  95.     global books
  96.     books = [book for book in books if book['ISBN'] != isbn]
  97.     messagebox.showinfo("成功", "图书删除成功!")
  98.     save_data(current_user)
  99.     cat_books()
  100.  
  101.  
  102. # 用户登录
  103. def login():
  104.     global current_user
  105.     username = simpledialog.askstring("登录", "请输入用户名:")
  106.     password = simpledialog.askstring("登录", "请输入密码:", show='*')
  107.     if username and password:
  108.         hashed_password = hashlib.sha256(password.encode()).hexdigest()
  109.         if os.path.exists("users.json"):
  110.             with open("users.json", "r", encoding="utf-8") as file:
  111.                 users = json.load(file)
  112.         else:
  113.             users = {}
  114.  
  115.         if username in users and users[username] == hashed_password:
  116.             current_user = username
  117.             messagebox.showinfo("成功", "登录成功!")
  118.             load_data(current_user)
  119.             cat_books()
  120.             enable_buttons()
  121.         else:
  122.             messagebox.showwarning("失败", "用户名或密码错误!")
  123.     else:
  124.         messagebox.showwarning("输入错误", "所有字段均为必填。")
  125.  
  126.  
  127. '''用户管理系统'''
  128.  
  129.  
  130. # 用户注册
  131. def register():
  132.     username = simpledialog.askstring("注册", "请输入用户名:")
  133.     password = simpledialog.askstring("注册", "请输入密码:", show='*')
  134.     if username and password:
  135.         hashed_password = hashlib.sha256(password.encode()).hexdigest()
  136.         if os.path.exists("users.json"):
  137.             with open("users.json", "r", encoding="utf-8") as file:
  138.                 users = json.load(file)
  139.         else:
  140.             users = {}
  141.  
  142.         if username not in users:
  143.             users[username] = hashed_password
  144.             with open("users.json", "w", encoding="utf-8") as file:
  145.                 json.dump(users, file, ensure_ascii=False, indent=4)
  146.             messagebox.showinfo("成功", "注册成功，请登录!")
  147.         else:
  148.             messagebox.showwarning("失败", "用户名已存在!")
  149.     else:
  150.         messagebox.showwarning("输入错误", "所有字段均为必填。")
  151.  
  152.  
  153. '''功能按钮的启动'''
  154.  
  155.  
  156. def enable_buttons():
  157.     button_add.config(state=tk.NORMAL)
  158.     button_view.config(state=tk.NORMAL)
  159.     button_search.config(state=tk.NORMAL)
  160.     button_update.config(state=tk.NORMAL)
  161.     button_delete.config(state=tk.NORMAL)
  162.  
  163.  
  164. '''主窗口的创建'''
  165.  
  166. # 创建主窗口
  167. window = tk.Tk()
  168. window.title("图书管理系统")
  169. window.geometry("600x400")
  170.  
  171. # 登录和注册按钮
  172. tk.Button(window, text="登录", command=login).pack(fill=tk.X)
  173. tk.Button(window, text="注册", command=register).pack(fill=tk.X)
  174. tk.Button(window, text="退出程序", command=window.quit).pack(fill=tk.X)
  175.  
  176. # 添加按钮（在用户登录后启用）
  177. button_add = tk.Button(window, text="添加图书", command=add_book, state=tk.DISABLED)
  178. button_view = tk.Button(window, text="查看图书", command=cat_books, state=tk.DISABLED)
  179. button_search = tk.Button(window, text="搜索图书", command=search_books, state=tk.DISABLED)
  180. button_update = tk.Button(window, text="更新图书信息", command=update_book, state=tk.DISABLED)
  181. button_delete = tk.Button(window, text="删除图书", command=delete_book, state=tk.DISABLED)
  182.  
  183. button_add.pack(fill=tk.X)
  184. button_view.pack(fill=tk.X)
  185. button_search.pack(fill=tk.X)
  186. button_update.pack(fill=tk.X)
  187. button_delete.pack(fill=tk.X)
  188.  
  189. # 列表示例显示
  190. listbox = tk.Listbox(window)
  191. listbox.pack(fill=tk.BOTH, expand=True)
  192.  
  193. # 启动事件循环
  194. window.mainloop()

项目特色

1. 用户管理系统

  • 注册和登录：系统具备用户注册和登录功能，通过用户名和密码确保每个用户的数据独立和安全。密码采用SHA-256哈希加密存储，增加了系统的安全性。
  • 数据隔离：每个用户的图书数据存储在独立的JSON文件中，保证了数据的隔离和隐私性。

2. 图书管理功能

  • 全面的图书管理：提供添加、查看、搜索、更新和删除图书的功能，满足了基本的图书管理需求。
  • 搜索功能：支持按书名、作者和出版年份进行搜索，方便用户快速查找图书。

3. 友好的用户界面

  • 命令行界面：通过简单直观的命令行界面与用户交互，操作方便。
  • 图形用户界面（GUI）：使用Tkinter库开发的图形界面，使用户体验更加友好和直观。

4. 数据持久化

  • 文件存储：所有数据均保存在本地JSON文件中，保证了数据的持久化。每次操作后自动保存数据，确保不会丢失。

5.未来小改进方向

  • 引入数据库：在数据存储方面，未来可以考虑使用数据库来管理数据，以此提高数据处理的效率和安全性。

谢谢观看，点个小赞~~~o(*￣▽￣*)ブ

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