一个功能齐全的JAVA 实例:图书管理

最新推荐文章于 2019-10-20 22:09:57 发布

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本文介绍了一个用Java实现的图书馆模拟系统，包括创建图书、创建读者、借书、还书等功能。通过内部类的设计，简化了命令处理流程，提高了程序的可扩展性。

用 Java 模拟一个图书馆。包括创建图书、创建读者、借书、还书、列出所有图书、列出所有读者、列出已借出的图书、列出过期未还的图书等功能。每个读者最多只能借 3 本书，每个书最多只能借 3 个星期，超过就算过期。

下面是一个命令行下的实现。这个例子的主要目的是向初学者展示内部类的好处。Command 及其子类都是 LibrarySimulator 的内部类。它们可以无阻碍的访问 LibrarySimulator 的成员。使用内部类，而不是大量的 if-else，让程序更容易扩展。

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importjava.io.BufferedReader;
importjava.io.IOException;
importjava.io.InputStreamReader;
importjava.text.SimpleDateFormat;
importjava.util.*;
/**
*一个图书馆的课程设计。主要功能：
*1.创建图书
*2.创建读者
*3.借书
*4.还书
*5.列出所有书
*6.列出已借书
*7.列出超过日期未还的书
*/
publicclassLibrarySimulator{
//主菜单
privatestaticfinalStringMAIN_MENU="1.列出所有的书/n"+
"2.列出已借出的书/n"+
"3.列出过期未还的书/n"+
"4.列出所有读者/n"+
"5.创建图书/n"+
"6.创建读者/n"+
"7.借书/n"+
"8.还书/n"+
"9.退出/n"+
"请输入序号：";
//选择图书类型的菜单。在借书和添加图书的时候都会用到
privatestaticfinalStringTYPE_MENU;
//表示一个数字的正则表达式
privatestaticfinalStringDIGIT_CHOICE_PATTERN="^//d$";
//表示非空字符串
privatestaticfinalStringNOT_EMPTY_PATTERN="//S.*";
//日期格式
staticfinalStringDATE_PATTERN="yyyy/MM/dd";
//验证用户输入日期的正则表达式
staticfinalStringDATE_FORMAT_PATTERN="^//d{4}///d{2}///d{2}$";
//预定义的图书类型
staticHashMap<String,String>TYPES=newLinkedHashMap<String,String>();
static{
TYPES.put("1","科学类");
TYPES.put("2","文学类");//新的类别可以继续在后面添加
TYPE_MENU=createTypeMenu();
}
//生成选择类别的菜单
privatestaticStringcreateTypeMenu(){
Stringstr="";
for(Stringindex:TYPES.keySet()){
str+=index+"."+TYPES.get(index)+"/n";
}
returnstr+"请选择书的类型：";
}
privateHashMap<Integer,Command>commands=newHashMap<Integer,Command>();
privateArrayList<Book>books=newArrayList<Book>();
privateArrayList<Reader>readers=newArrayList<Reader>();
//程序入口。这里创建一个LibrarySimulator用于模拟界面。
publicstaticvoidmain(String[]args){
newLibrarySimulator().start();
}
/**
*构造函数
*/
publicLibrarySimulator(){
commands.put(1,newCommand1());
commands.put(2,newCommand2());
commands.put(3,newCommand3());
commands.put(4,newCommand4());
commands.put(5,newCommand5());
commands.put(6,newCommand6());
commands.put(7,newCommand7());
commands.put(8,newCommand8());
}
/**
*这里接受用户输入，执行操作，然后再等待用户输入，这样不停的循环。
*/
privatevoidstart(){
Stringindex=prompt(MAIN_MENU,DIGIT_CHOICE_PATTERN);
while(!index.equals("9")){
executeCommand(index);
index=prompt(MAIN_MENU,DIGIT_CHOICE_PATTERN);
}
}
//根据序号执行命令
privatevoidexecuteCommand(Stringindex){
Commandcommand=commands.get(Integer.parseInt(index));
if(command!=null){
Stringresult=command.execute();
System.out.println(result+"/n");
}
}
//打印一条提示信息，然后读取并返回用户输入
privateStringprompt(Stringmessage,Stringpattern){
System.out.print(message);
if(pattern==null){
returnreadInput();
}else{
Stringresult="";
while(!result.matches(pattern)){
result=readInput();
}
returnresult;
}
}
//读取用户输入
privateStringreadInput(){
try{
BufferedReaderreader=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));
returnreader.readLine();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
return"";
}
}
//根据名字查找读者。找不到则返回null。
privateReadergetReaderByName(StringreaderName){
for(Readerreader:readers){
if(reader.getName().equals(readerName)){
returnreader;
}
}
returnnull;
}
//根据名字查找图书。找不到则返回null。
privateBookgetBookByName(StringbookName){
for(Bookbook:books){
if(book.getName().equals(bookName)){
returnbook;
}
}
returnnull;
}
/*===================================================================*/
/**
*代表命令的抽象类
*/
privateabstractclassCommand{
protectedabstractStringexecute();
}
///////////////////////////////////////////////////列出所有图书
privateclassCommand1extendsCommand{
protectedStringexecute(){
for(Bookbook:getBooks()){
System.out.println(book);//这里会自动调用book.toString()
}
return"命令完成。";
}
privateArrayList<Book>getBooks(){
ArrayList<Book>result=newArrayList<Book>();
for(Bookbook:books){
if(isValid(book)){
result.add(book);
}
}
returnresult;
}
//考虑到第1、2、3条命令大体相同，这里提供了一个给子类覆写的方法
protectedbooleanisValid(Bookbook){
returntrue;
}
}
/////////////////////////////////////////////////////列出已借出的书。
//注意它的父类不是Command，而是Command1。这样节省了很多重复代码
privateclassCommand2extendsCommand1{
@Override
protectedbooleanisValid(Bookbook){
returnbook.isBorrowed();
}
}
////////////////////////////////////////////////////////列出过期未还的书
privateclassCommand3extendsCommand1{
@Override
protectedbooleanisValid(Bookbook){
//判断一本书接触过期与否的方法最好在Book类中去实现。
returnbook.isExpired();
}
}
///////////////////////////////////////////////创建图书
privateclassCommand5extendsCommand{
protectedStringexecute(){
Stringtype=getType();
Stringname=getName();
if(getBookByName(name)==null){
books.add(newBook(type,name));
return"图书添加成功。";
}else{
return"图书添加失败：名称已存在。";
}
}
//获得用户输入的书名
privateStringgetName(){
returnprompt("请输入书名：",NOT_EMPTY_PATTERN);
}
//获得用户选择的图书类型
privateStringgetType(){
returnprompt(TYPE_MENU,DIGIT_CHOICE_PATTERN);
}
}
///////////////////////////////////////////////////////列出所有读者
privateclassCommand4extendsCommand{
protectedStringexecute(){
for(Readerreader:readers){
System.out.println(reader);
}
return"命令完成。";
}
}
///////////////////////////////////////////////////////创建读者
privateclassCommand6extendsCommand{
protectedStringexecute(){
Stringname=getName();
if(getReaderByName(name)==null){
readers.add(newReader(name));
return"读者创建成功。";
}else{
return"读者创建失败：名字已经存在。";
}
}
publicStringgetName(){
returnprompt("请输入读者名字：",NOT_EMPTY_PATTERN);
}
}
///////////////////////////////////////////////////////借书
privateclassCommand7extendsCommand{
protectedStringexecute(){
Readerreader=getReader();
if(reader==null){
System.out.println("命令取消。");
return"";
}
Bookbook=getBook();
if(book==null){
System.out.println("命令取消。");
return"";
}
StringborrowDate=getBorrowDate();
book.borrowBy(reader.getName(),borrowDate);
reader.addBorrowCount();
return"成功借出。";
}
privateStringgetBorrowDate(){
Stringnow=newSimpleDateFormat(LibrarySimulator.DATE_PATTERN).format(newDate());
Stringdate=null;
while(date==null||!date.matches(DATE_FORMAT_PATTERN)){
date=prompt("请输入结束日期（如"+now+"）",NOT_EMPTY_PATTERN);
}
returndate;
}
privateBookgetBook(){
Bookbook=null;
while(book==null||book.isBorrowed()){
StringbookName=prompt("请输入图书名字：",null);
if(bookName.equals("")){
returnnull;
}
book=getBookByName(bookName);
if(book==null){
System.out.println("图书不存在。");
}elseif(book.isBorrowed()){
System.out.println("图书已经被借出。");
}
}
returnbook;
}
privateReadergetReader(){
Readerreader=null;
while(reader==null||!reader.canBorrow()){
StringreaderName=prompt("请输入读者名字：",null);
if(readerName.equals("")){
returnnull;
}
reader=getReaderByName(readerName);
if(reader==null){
System.out.println("读者不存在。");
}elseif(!reader.canBorrow()){
System.out.println("该读者已经借了"+Reader.MAX_BORROW+"本书，不能继续借了。");
}
}
returnreader;
}
}
/////////////////////////////////////////////还书
privateclassCommand8extendsCommand{
protectedStringexecute(){
Readerreader=getReader();
if(reader==null){
System.out.println("命令取消。");
return"";
}
Bookbook=getBook(reader);
if(book==null){
System.out.println("命令取消。");
return"";
}
reader.reduceBorrowCount();
book.returned();
return"操作成功。";
}
privateBookgetBook(Readerreader){
Bookbook=null;
while(book==null||!reader.getName().equals(book.getBorrower())){
StringbookName=prompt("请输入图书名字：",null);
if(bookName.equals("")){
returnnull;
}
book=getBookByName(bookName);
if(book==null){
System.out.println("图书不存在。");
}elseif(!reader.getName().equals(book.getBorrower())){
System.out.println("该读者没有借出这本书。");
}
}
returnbook;
}
privateReadergetReader(){
Readerreader=null;
while(reader==null){
StringreaderName=prompt("请输入读者名字：",null);
if(readerName.equals("")){
returnnull;
}
reader=getReaderByName(readerName);
if(reader==null){
System.out.println("读者不存在。");
}
}
returnreader;
}
}
}
//图书
classBook{
publicstaticfinalintEXPIRE_DAYS=21;//可借出天数，超过就算过期
privateStringtype;
privateStringname;
privateStringborrowedBy=null;
privateStringborrowDate=null;
Book(Stringtype,Stringname){
this.type=type;
this.name=name;
}
@Override
publicStringtoString(){
Stringstr=String.format("类别：%s书名：%s",LibrarySimulator.TYPES.get(type),name);
if(isBorrowed()){
str+="借出人："+borrowedBy+"借出时间："+borrowDate;
}
returnstr;
}
publicbooleanisBorrowed(){
returnborrowedBy!=null;
}
publicStringgetName(){
returnname;
}
publicStringgetBorrowDate(){
returnborrowDate;
}
/**
*图书借出
*
*@paramname读者名字
*@paramdate借出日期。格式：参见{@linkLibrarySimulator#DATE_PATTERN}
*/
publicvoidborrowBy(Stringname,Stringdate){
this.borrowedBy=name;
this.borrowDate=date;
}
publicbooleanisExpired(){
if(borrowDate==null){
returnfalse;//没有借出的书不出现在过期未还列表当中，所以这里返回false。
}
//从当前时间往前推3个星期，如果还在借书日期之后，说明借书已经超过3个星期了
StringthreeWksAgo=get3WeeksAgo();
returnthreeWksAgo.compareTo(borrowDate)>0;
}
//获得3个星期前的日期
privateStringget3WeeksAgo(){
SimpleDateFormatf=newSimpleDateFormat(LibrarySimulator.DATE_PATTERN);
Calendarc=Calendar.getInstance();
c.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,-EXPIRE_DAYS);
returnf.format(c.getTime());
}
publicvoidreturned(){
this.borrowBy(null,null);
}
publicStringgetBorrower(){
returnborrowedBy;
}
}
//读者
classReader{
//每位读者最多可同时借出3本书
publicstaticfinalintMAX_BORROW=3;
privateStringname;
privateintborowCount=0;
publicintgetBorowCount(){
returnborowCount;
}
Reader(Stringname){
this.name=name;
}
publicStringgetName(){
returnname;
}
publicvoidaddBorrowCount(){
borowCount++;
}
publicvoidreduceBorrowCount(){
borowCount--;
}
publicbooleancanBorrow(){
returnborowCount<MAX_BORROW;
}
@Override
publicStringtoString(){
returnname;
}