【Django+MySQL】拆分详解图书管理系统案例

在本科期间第二次遇到大作业需要使用Django+MySQL搭建数据库管理系统，这次以实现简单图书管理系统为目标，详细的记录每一步操作。

在第一次接触Django搭建数据库系统时，参考了这篇文章:https://blog.csdn.net/weixin_44953364/article/details/102993231

这个项目完成后，全部代码可见于github

项目要求 1 基本信息要求

图书基本信息包括：

图书ID
书名
ISBN
出版社
出版年月
作者
标签(可选做)

读者基本信息包括：

读者ID
读者姓名
读者类型
读者联系电话

2 功能需求描述

图书信息维护。批量导入书目信息、手工添加书目信息、删除书目信息、修改书目信息。
图书购置批量入库（库存增加）、图书清理批量出库（因图书损坏，库存减少）。
读者信息维护。批量导入读者信息、手工添加读者、删除读者、修改读者信息。
图书信息查询。根据书名、作者、标签（可选做）、出版社和ISBN查询图书。显示库存数量，
根据图书库存数量显示是否可借。
读者信息查询。根据读者姓名或联系电话查询显示读者信息。查询显示读者在借图书信息。
查询显示读者借阅历史。
图书借出。
图书归还。
系统关闭。保存数据之后关闭系统。这些数据在系统启动的时候自动读入系统。

3 使用方法描述：

该系统由图书管理员操作，以上所有操作都不是由读者操作完成的。
同一个ID的图书可能有多本，库存量随着入库、出库而改变，可借数量随着借出、
归还而改变。库存量为可借数量与借出数量之和。
读者有两个类型：会员和非会员。主要区别是借阅的数量上限。会员上限8本，
非会员上限4本。当未还图书数量达到上限时，无法借阅。
只有在图书库存数量为0时，才可以删除书目。

4 菜单结构和导航设计：

不作强制要求。但有一些建议供考虑：

读者在借图书和借阅历史这两个功能（按钮或菜单），建议安排在读者信息显示界面。
图书借出功能，建议安排在图书显示界面。
图书归还功能，建议安排在读者在借图书界面。
图书入库和出库功能，建议安排在图书显示界面。
在每个子菜单下面需要考虑用户可能会继续操作，也可能希望返回主菜单。

首先是使用工具，由于之前有第一次的经历我已经成功安装好了两个工具— pycharm和navicat并配置好了anaconda环境(主要是Django)

首先在pycharm中创建Django环境，创建完成后，运行manage.py, 会发现创建了front/和templates/两个目录，分别是存放.py和.html文件

下面对照基本信息要求在navicat建立数据库以及对应的表与表项(这里的表名book, user在后面还修改过，修改就直接重命名，不需要其他操作):

接着，在setting.py中，更改DATAbaseS:

DATAbaseS = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',
        'NAME': 'book_manager',    # 数据库名称
        'USER':'root',    # 数据库用户名
        'PASSWORD':'zmkm',    # 安装mysql时设置的数据库密码
        'HOST':'127.0.0.1',    # 数据库主机，默认用的是localhost
        'PORT':'3306'    # 数据库端口
    }
}

在项目文件下面，运行如下指令:

python manage.py migrate
python manage.py makemigrations

产生如下输出，并且数据库刷新后如下，该步骤成功:

可以看见第二个运行指令没有产生变化，但是貌似不影响

后续先按照参考的文章中方法一步一步搭建。

功能能实现手动逐一添加用户和图书

更新index.html:

效果如下:

在urls.py中更新book_info, user_info, add_book, add_user 的路径:

from django.urls import path
from front import views

urlpatterns = [
    path('', views.index, name='index'),
    path('book_info/add_book/', views.add_book, name='add_book'),
    path('book_info/', views.book_info, name='book_info'),
    path('user_info/', views.user_info, name='user_info'),
    path('user_info/add_user/', views.add_user, name='add_user'),
    path('book_detail/', views.book_detail, name='book_detail'),
    path('delete_book/',views.delete_book,name='delete_book'),
]

添加或修改html文件add_book.html, add_user.html, book_info.html, user_info.html, 由于book和user在这一步的结构基本相同，只展示user的添加方法:

{#{% extends 'base.html' %}#}
 

    
        
            首页
            添加用户
        
    
{% block content %}

{% endblock %}

为了使操作者在任何位置都可以跳回主页，后面所有的html文件我都加上了下面这句:

首页

{#{% extends 'base.html' %}#}
 
{% block content %}
    首页
    
        
            
                
                    读者姓名
                    
                
                
                    读者类型
                    
                
                
                    读者电话
                    
                
                
                    
                    
                
            
        
    
{% endblock %}

需要注意的是，输入有text和number两种type

结合path的定义，效果如下:
首页:

用户信息:

添加用户:

在view.py中，添加user_info, book_info, add_user, add_book

def user_info(request):
    if request.method == 'GET':
        return render(request, 'user_info.html')
    else:
        return redirect(reverse('index'))
        
def add_user(request):
    if request.method == 'GET':
        return render(request, 'add_user.html')
    else:
        try:
            user_id = random.randint(10000, 20000)
            user_name = request.POST.get("user_name")
            user_type = int(request.POST.get("user_type"))
            tele = request.POST.get("tele")
            cursor = get_corsor()
            cursor.execute(
                "insert into the_user(user_id, user_name, user_type, tele, book_number) values('%d','%s','%d','%s','%d')" % (
                    user_id, user_name, user_type, tele, 0))
        except:
            pass
        # 跳转到首页
        return redirect(reverse('index'))

注意这里的插入部分

cursor.execute(
"insert into the_user(user_id, user_name, user_type, tele, book_number) 
values('%d','%s','%d','%s','%d')" 
% (user_id, user_name, user_type, tele, 0))

%d %s对应定义的表相应表项的属性。注意这里我的表名是"the_user"，但是后续发现了小bug改成了"front_user", 由于这篇文章是按照每一步流程记录的，这里就不做修改。

展示用户和图书信息

这里同样只介绍如何在网页上显示数据库中存储的图书信息，用户信息同理可得

首先先展示该阶段成果:

放上修改后的html, 主要是生成了表格以及读取出全部信息

    {% block content %}
        现有图书
            
            {% for book in Books %}
                
{#            {{book.book_name}},{{book.total_number}}#}
            {% endfor %}
            
            
                图书名称
                可借数量
                总数量
            

                {{book.book_name}}
                {{book.current_number}}
                {{book.total_number}}
                
                    
                        
                        
                    
                
                
    {% endblock %}

图书名称	可借数量	总数量
{{book.book_name}}	{{book.current_number}}	{{book.total_number}}

这里面最后一项"编辑"是为下一步修改做准备。通过如下代码，可以在表格中生成按钮，点击后post的id为该行的图书ID

首先先在front/models.py中添加Book和User两个类，相关属性须和数据库中属性统一

from __future__ import unicode_literals
from django.db import models


# Create your models here.
class Book(models.Model):
    book_id = models.AutoField(primary_key=True)
    book_name = models.CharField(max_length=50)
    ISBN = models.CharField(max_length=50)
    publish_date = models.CharField(max_length=50)
    author = models.CharField(max_length=50)
    label = models.CharField(max_length=30)
    current_number = models.IntegerField()
    total_number = models.IntegerField()


class User(models.Model):
    user_id = models.AutoField(primary_key=True)
    user_name = models.CharField(max_length=50)
    user_type = models.CharField(max_length=50)
    tele = models.CharField(max_length=50)
    book_number = models.IntegerField()

修改view.py下book_info函数:

def book_info(request):
    if request.method == 'GET':
        Books = models.Book.objects.all()
        return render(request, 'book_info.html', locals())

加上的那一句是把数据库中全部信息读取出来。这里可能会遇到一点小问题，先前数据库中表命名是"book"，但是该代码只能读取"front_book"中间的数据，可以通过直接在Navicat中修改表的名字解决

修改图书和用户

这一步我没有添加新的html文件，直接用的旧的add_book和add_user。所有的更改基本在view.py中。
首先是现在urls.py下增加两条记录:

由于”编辑“按钮是在book_info下面生成，修改view.py中的book_info函数:

def book_info(request):
    if request.method == 'GET':
        Books = models.Book.objects.all()
        return render(request, 'book_info.html', locals())
    elif request.POST.get('alter_book_info'):
        id = request.POST.get("id")
        newurl = '/alter_book_info/' + id
        return redirect(newurl, locals())

    else:
        return redirect(reverse('index'))

这里的request.POST.get('alter_book_info'):对应了book_info.html中如下片段:

点击"编辑"按钮后，就会进入py中elif的环节。

添加新函数alter_book_info:

def alter_user_info(request):
    if request.method == 'GET':
        cur_url = str(request.path)
        splited_url = cur_url.split('/')
        id = splited_url[-1]
        return render(request, 'add_user.html', locals())
    else:
        cur_url = str(request.path)
        splited_url = cur_url.split('/')
        id = splited_url[-1]
        book = models.Book.objects.get(book_id=id)
        if request.POST.get("book_name"):
            book.book_name = request.POST.get("book_name")
        if request.POST.get("ISBN"):
            book.ISBN = request.POST.get("ISBN")
        if request.POST.get("publish_date"):
            book.publish_date = request.POST.get("publish_date")
        if request.POST.get("author"):
            book.author = request.POST.get("author")
        if request.POST.get("label"):
            book.label = request.POST.get("label")
        if request.POST.get("total_number"):
            new_total_number = int(request.POST.get("total_number"))
            if new_total_number >= book.total_number or book.total_number - new_total_number < book.current_number:  # 有新书入库
                book.current_number += new_total_number - book.total_number
                book.total_number = new_total_number
            else:    # 出库数量不应该大于图书馆现拥有数目
                return render(request, 'error.html', locals())

        book.save()
        return redirect(reverse('index'))

这里两处url都需要和上文对应，通过该方法可以同时得到编辑的book_id, 后面代码都是和sql操作相关。

这里的error.html是简单的报错提醒，可以无视掉。最终实现的功能是，如果其他项不需要修改，可以直接忽略那些输入框

删除图书和读者

同样只介绍图书的删除，读者的删除操作方法相同
首先在book_info.html,user_info.html中添加删除按钮，放置在"编辑"后面。

这里在数据库的表项中添加了是否可借的项，供后续借阅功能使用，注意同时更新models.py下面对应的类

这个功能只需修改view.py下面的book_info和user_info两个函数

现通过id定位删除的书籍，按照要求，若数据库中该书的总数量为0才能删除，否则跳转至报错界面。

借书

设计将借还书都放在user_info中首先同上文操作相同，添加按钮:

点击借书按钮后，跳转到http://127.0.0.1:8000/borrow_book/14325, 先展示整体界面:

这里添加了一个新的html文件borrow_book.html，其核心是两个表格，展示可以借阅的图书和借阅未归还的图书，当某图书可借数量为0时，将不显示。

html代码构建方式全为上文用过的方法，代码可在github仓库中查阅，链接放在最后。

在models.py中添加Borrow表的属性，对应front_borrow中信息:

class Borrow(models.Model):
    borrow_id = models.AutoField(primary_key=True)
    user_id = models.IntegerField()
    book_id = models.IntegerField()
    book_name = models.CharField(max_length=100)
    is_return = models.IntegerField()
    borrow_time = models.CharField(max_length=100)
    return_time = models.CharField(max_length=100)

在urls.py中添加新url项:

在user_info中添加相应对应功能的处理:

新的borrow_book函数:

def borrow_book(request):
    if request.method == 'GET':
        print('enter borrow get')
        cur_url = str(request.path)
        splited_url = cur_url.split('/')
        user_id = int(splited_url[-1])
        user_borrow = models.Borrow.objects.filter(user_id=user_id) # 将该用户所有借阅信息取出
        # 联立两个表查询
        Borrowed_Books = []
        for item in user_borrow:    # 展示该用户所有借阅信息中的书籍
            Borrowed_Books.extend(list(models.Book.objects.filter(book_id=item.book_id)))  
        Books = models.Book.objects.filter(current_number__gt=0)    # 查找现存数量大于0的图书
        # 这个地方不能用get(),由于返回多个
        return render(request, 'borrow_book.html', locals())
    else:
        cur_url = str(request.path)
        splited_url = cur_url.split('/')
        user_id = int(splited_url[-1])    # user_id是url的最后一项
        book_id = int(request.POST.get("id"))    # book_id为点击进去的某一项图书对应的id
        borrow_id = random.randint(20000, 30000)
        borrow_time = str(time.asctime(time.localtime(time.time())))
        return_time = 'Unknow'
        user = models.User.objects.get(user_id=user_id)
        if (user.user_type == 1 and user.book_number >= 8) or (user.user_type == 0 and user.book_number >= 4):
            # 超出借书限制
            return render(request, 'error_borrow_book.html', locals())
        # 添加借阅记录
        borrow = models.Borrow(
            borrow_id=borrow_id,
            user_id=user_id,
            book_id=book_id,
            is_return=0,
            borrow_time=borrow_time,
            return_time='Unknow',
        )
        borrow.save()
        # 更新图书current_number
        book = models.Book.objects.get(book_id=book_id)
        book.current_number -= 1
        # 更新书籍可以借阅与否状态
        if book.current_number <= 0:
            book.can_borrow = 'N'
        book.save()
        # 更新用户book_number
        user = models.User.objects.get(user_id=user_id)
        user.book_number += 1
        user.save()
        Books = models.Book.objects.filter(current_number__gt=0)    # 查找现存数量大于0的图书
        user_borrow = models.Borrow.objects.filter(user_id=user_id)
        Borrowed_Books = []
        for item in user_borrow:
            Borrowed_Books.extend(list(models.Book.objects.filter(book_id=item.book_id)))
        # print(len(user_borrow), type(user_borrow))
        # print(len(Borrowed_Books), type(Borrowed_Books))
        return render(request, 'borrow_book.html', locals())

这里虽然看上去代码量很大，但是实际用到的技巧都是上文提到过的，唯一需要注意的是此处第一次使用了联立front_book和front_borrow两个表查找数据：

在borrow_book.html通过表格呈现出选择结果, 用到的是return中间的locals()中储存的Borrowed_Books的数据:

还书

这一步首先添加了借阅记录，同时对代码部分做了一些精简，同时为借阅未归还的图书添加了归还按钮，操作方法上文已经介绍

目前完整的borrow_book()函数如下:

def borrow_book(request):
    cur_url = str(request.path)
    splited_url = cur_url.split('/')
    user_id = int(splited_url[-1])  # user_id是url的最后一项
    # 将该用户所有借阅信息取出
    user_borrow = models.Borrow.objects.filter(user_id=user_id, is_return=0)
    user_return = models.Borrow.objects.filter(user_id=user_id, is_return=1)
    if request.POST.get('return_book'):    # 归还图书
        book_id = int(request.POST.get("id"))    # book_id为点击进去的某一项图书对应的id
        # 更新归还信息, 下面选择的含义是选择含有目标user_id，book_id并且没有归还的第一个条目，防止用一个人借了好几本相同的书
        borrow = models.Borrow.objects.filter(user_id=user_id, book_id=book_id, is_return=0).first()
        borrow.is_return = 1
        borrow.return_time = str(time.asctime(time.localtime(time.time())))
        borrow.save()
        # 更新图书current_number
        book = models.Book.objects.get(book_id=book_id)
        book.current_number += 1
        # 更新书籍可以借阅与否状态
        if book.current_number > 0:
            book.can_borrow = 'Y'
        book.save()
        # 更新用户book_number
        user = models.User.objects.get(user_id=user_id)
        user.book_number -= 1
        user.save()

    elif request.POST.get('/confirm/i_borrow_book'):
        book_id = int(request.POST.get("id"))    # book_id为点击进去的某一项图书对应的id
        book_name = models.Book.objects.get(book_id=book_id).book_name
        borrow_id = random.randint(20000, 30000)
        borrow_time = str(time.asctime(time.localtime(time.time())))
        return_time = 'Unknow'
        user = models.User.objects.get(user_id=user_id)
        if (user.user_type == 1 and user.book_number >= 8) or (user.user_type == 0 and user.book_number >= 4):
            # 超出借书限制
            return render(request, 'error_borrow_book.html', locals())
        # 添加借阅记录
        borrow = models.Borrow(
            borrow_id=borrow_id,
            user_id=user_id,
            book_id=book_id,
            book_name=book_name,
            is_return=0,
            borrow_time=borrow_time,
            return_time='Unknow',
        )
        borrow.save()
        # 更新图书current_number
        book = models.Book.objects.get(book_id=book_id)
        book.current_number -= 1
        # 更新书籍可以借阅与否状态
        if book.current_number <= 0:
            book.can_borrow = 'N'
        book.save()
        # 更新用户book_number
        user = models.User.objects.get(user_id=user_id)
        user.book_number += 1
        user.save()

    Books = models.Book.objects.filter(current_number__gt=0)  # 查找现存数量大于0的图书
    Borrowed_Books = []
    for item in user_borrow:
        Borrowed_Books.extend(list(models.Book.objects.filter(book_id=item.book_id)))
    return render(request, 'borrow_book.html', locals())

搜索查询

首先做到这一步的时候发现了一个小问题，我把ISBN和出版社当成了一项放在了数据库的表中，现在发现了问题，重新添加了ISBN表项:

添加搜索查询步骤仍然只需要在原有的book_info.html和user_info.html两个文件中增加修改:

注意这里的

将所有表项都包含进去了，这样才能在post的时候将所有信息全部收集

在view.py中的user_info函数中，通过层层filter,最后剩下所需数据:

这里使用查询图书做效果展示，构建方法和查询用户相同:

批量出入库

这两个功能实现方法完全相同，只介绍如何批量入库

在book_info.html中添加批量入库、批量出库功能:

在urls.py中添加新的path:

设计batch_book_in.html和batch_book_out.html,展示batch_book_in.html：

看起来和实际上都很简单，唯一注意的一点是如何全部接收需要入库的书籍的入库数量。这里先放上batch_book_in.html代码





    
        
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        {% for book in Books %}
            
        {% endfor %}
        
        
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            可借数量
            总数量
            入库数量
            
                
            
        

            {{book.book_id}}
            {{book.book_name}}
            {{book.current_number}}
            {{book.total_number}}

图书ID	图书名称	可借数量	总数量	入库数量
{{book.book_id}}	{{book.book_name}}	{{book.current_number}}	{{book.total_number}}

值得注意的是，为了提交时一次性将全部数据传走，我用

将整个表格包含。

下面是在view.py中新创建的batch_book_in函数:

def batch_book_in(request):
    Books = models.Book.objects.all()
    if request.method == 'GET':
        return render(request, 'batch_book_in.html', locals())
    else:
        # 通过request.POST.getlist把全部
        book_id = request.POST.getlist("id")
        for i in range(len(book_id)):
            book = models.Book.objects.get(book_id=book_id[i])
            in_number = request.POST.getlist("in_number")[i]
            if in_number:  # 如果含有修改的值
                in_number = int(in_number)
                book.total_number += in_number
                book.current_number += in_number
                if book.current_number <= 0:  # 更新可借阅状态
                    book.can_borrow = 'N'
                else:
                    book.can_borrow = 'Y'
                book.save()
        Books = models.Book.objects.all()
        return render(request, 'batch_book_in.html', locals())

这里用到了request.POST.getlist()这个方法，可以将post的所有数据接收存放在列表中，下面举一个例子:

这里只将部分图书入库，同时添加打印以查看:

打印信息如下:

剩下都是重复性工作，不再赘述。

批量导入读者和图书信息

这是功能实现部分最后一个内容，同样只展示如何批量导入图书信息，首先先在在book_info.html中添加相应功能:

创建新的batch_import_book.html和batch_import_user.html,并在urls.py中添加相应path。

最终效果如下:

batch_import_book.html代码如下:

{% block content %}
    首页
    图书信息
    
        
            
                
                    导入数据位置
                    
                
                
                    
                    
                
            
        
    
{% endblock %}

在view.py下创建新函数batch_import_book

def batch_import_book(request):
    Books = models.Book.objects.all()
    if request.method == 'GET':
        return render(request, 'batch_import_book.html')
    else:
        location = request.POST.get("location")
        if location:
            try:
                df_books = pd.read_csv(location)
            except:
                return render(request, 'error_batch_import.html', locals())
        else:
            df_books = pd.read_csv(osp.join(UTILS_PATH, 'books.csv'))
        for i in range(len(df_books.index)):
            book_id = random.randint(0, 10000)
            while models.Book.objects.all().filter(book_id=book_id):
                book_id = random.randint(0, 10000)
            book_name = df_books.book_name[i]
            # 使用pd.notnull判断是否为nan
            if pd.notnull(df_books.ISBN[i]):
                print(df_books.ISBN[i], type(df_books.ISBN[i]), np.float64('nan'), type(np.float64('nan')))
                ISBN = df_books.ISBN[i]
            else:
                ISBN = 'Unknow'
            if pd.notnull(df_books.publisher[i]):
                publisher = df_books.publisher[i]
            else:
                publisher = 'Unknow'
            if pd.notnull(df_books.publish_date[i]):
                publish_date = df_books.publish_date[i]
            else:
                publish_date = 'Unknow'
            if pd.notnull(df_books.author[i]):
                author = df_books.author[i]
            else:
                author = 'Unknow'
            if pd.notnull(df_books.label[i]):
                label = df_books.label[i]
            else:
                label = 'Unknow'
            total_number = int(df_books.total_number[i])
            if total_number>0:
                can_borrow = 'Y'
            else:
                total_number = 'N'
            cursor = get_corsor()
            cursor.execute(
                "insert into front_book(book_id, book_name, ISBN, publish_date, author, label, current_number, total_number, can_borrow, publisher) values('%d','%s','%s','%s','%s','%s','%d','%d', '%s', '%s')" % (
                    book_id, book_name, ISBN, publish_date, author, label, total_number, total_number, can_borrow, publisher))
    # 跳转到首页
    Books = models.Book.objects.all()
    return redirect('/book_info/', locals())

在这个功能中我调用了pandas的Dataframe来更直观的展示读取的数据，相关生成的数据的代码以及数据我放在了项目文件Book_managing_system/utils下面，读取默认路径也是该位置。

进过测试，本节所有功能都能正常运行，每一节我都刻意在git commit中有记录，如果需要特点位置的代码可以去git history中寻找。

补上最后的数据库三个表格:
front_book

front_user

front_borrow

由于github中无法上传数据库的内容，在进行项目的时候多次修改了数据库表格，可能需要注意一下。

美化过程就不介绍了

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