python小项目3——图书管理系统
项目要求
拆解项目,分析过程
- 用面向对象编程来完成这个程序(类)
- 要思考:需要定义多少个类?每个类有怎样的属性和方法?
- 类的两种用法
- 第一种用法是使用类生成实例对象。类作为实例对象的模版,每个实例创建后,都将拥有类的所有属性和方法。
- 第二种用法是用类将多个函数(方法)打包封装在一起,让类中的方法相互配合。
- 我们的处理对象是每本具体的书,而每本书都有自己的属性信息,所以我们可以定义一个Book类,利用Book类创建一个个书的实例,绑定属性(对应用法1)。
- 管理系统的运行主体,是多个可供选择的功能的叠加,所以我们可以创建一个系统运行类BookManager,将查询书籍、添加书籍等功能封装成类中的方法以供调用(对应用法2)。
- 预期效果是当实例化这个系统运行类的时候,会出现一个菜单,能让用户选择不同的功能
- 为了让类的结构更清晰,我们可以将这个选择菜单也封装成一个方法menu(),方便调用其他方法。
- 将上述要编写的两个类整理一下,这个程序的骨架出现了:(注释里对应每个方法的功能)
- 后续,我们可以先按这个框架来编写代码,解决编写过程中出现的每一个问题,让目标得实现。
代码实现,逐步执行
定义Book类
- 每本书的基本属性都要有四个:书名、作家、推荐语和借阅状态。所以,我们可以利用初始化方法init,让实例被创建时自动获得这些属性。
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
# 分别表示书名、作者、推荐语和借阅状态
book = Book('看不见的城市','卡尔维诺','献给城市的最后一首爱情诗')
# state为默认参数,如无修改必要不用传递
print(book.author)
- 为了后续方便参数传递,借阅状态state采用默认参数,用0来表示'未借出',1来表示'已借出'。
- 系统里有一个功能是显示所有书籍信息,所以我们可以在Book类定义一个方法,当调用这个方法时,就能够打印出这本书的信息,加上循环,就能打印所有书籍的信息。
名称:《像自由一样美丽》 作者:林达 推荐语:你要用光明来定义黑暗,用黑暗来定义光明。
状态:未借出
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
def show_info(self):
if self.state == 0:
# 如果属性state等于0
status = '未借出'
# 将字符串'未借出'赋值给status
else:
status = '已借出'
return '名称:《%s》 作者:%s 推荐语:%s 状态:%s ' % (self.name, self.author, self.comment, status)
# 返回书籍信息
- 一个更符合编程习惯的方法str(self)
- 在Python中,如果方法名形式是左右带双下划线的,那么就属于特殊方法(如初始化方法),有着特殊的功能。
- 只要在类中定义了str(self)方法,那么当使用print打印实例对象的时候,就会直接打印出在这个方法中return的数据
- 我们直接把上述代码里的方法名show_info(self)替换成str(self)
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
def __str__(self):
if self.state == 0:
status = '未借出'
else:
status = '已借出'
return '名称:《%s》 作者:%s 推荐语:%s\n状态:%s ' % (self.name, self.author, self.comment, status)
book1 = Book('像自由一样美丽','林达','你要用光明来定义黑暗,用黑暗来定义光明')
# 传入参数,创建实例对象
print(book1)
# 直接打印对象即可,不能写成print(book1.__str__())
- 打印的结果是一模一样的,区别就是str打印对象即可打印出该方法中的返回值,而无须再调用方法。
- book类代码整合
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
def __str__(self):
if self.state == 0:
status = '未借出'
else:
status = '已借出'
return '名称:《%s》 作者:%s 推荐语:%s\n状态:%s ' % (self.name, self.author, self.comment, status)
类BookManager的编写
- menu()是与用户互动的界面,用户输入数字执行相应的功能
class BookManager:
def menu(self):
print('欢迎使用流浪图书管理系统,每本沉默的好书都是一座流浪的岛屿,希望你有缘发现并着陆,为精神家园找到一片栖息地。\n')
while True:
print('1.查询所有书籍\n2.添加书籍\n3.借阅书籍\n4.归还书籍\n5.退出系统\n')
choice = int(input('请输入数字选择对应的功能:'))
if choice == 1:
self.show_all_book()
# 调用对象方法时self不能忘
elif choice == 2:
self.add_book()
elif choice == 3:
self.lend_book()
elif choice == 4:
self.return_book()
elif choice == 5:
print('感谢使用!愿你我成为爱书之人,在茫茫书海里相遇。')
break
- show_all_book()方法,它的功能是打印出系统里所有书籍的信息
- 先往书籍系统里添加几本书籍,也就是创建Book类的实例对象。
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
def __str__(self):
if self.state == 0:
status = '未借出'
else:
status = '已借出'
return '名称:《%s》 作者:%s 推荐语:%s\n状态:%s ' % (self.name, self.author, self.comment, status)
class BookManager:
def __init__(self):
book1 = Book('惶然录','费尔南多·佩索阿','一个迷失方向且濒于崩溃的灵魂的自我启示,一首对默默无闻、失败、智慧、困难和沉默的赞美诗。')
book2 = Book('以箭为翅','简媜','调和空灵文风与禅宗境界,刻画人间之缘起缘灭。像一条柔韧的绳子,情这个字,不知勒痛多少人的心肉。')
book3 = Book('心是孤独的猎手','卡森·麦卡勒斯','我们渴望倾诉,却从未倾听。女孩、黑人、哑巴、醉鬼、鳏夫的孤独形态各异,却从未退场。', 1)
manager = BookManager()
- 在BookManager类的初始化方法中创建了3个Book类的实例对象。换言之,当创建实例manager时,book1、book2、book3就会生成。
- 当有多个对象的时候,就要考虑数据存储的方式。由于每个Book实例是并列平行的关系,所以可以用列表来存储。
- 可以在类的开头定义一个空列表books,方便其他方法调用,然后把刚刚创建的Book实例添加到这个列表里。
class BookManager:
books = []
# 创建一个列表,列表里每个元素都是Book类的一个实例
def __init__(self):
book1 = Book('惶然录','费尔南多·佩索阿','一个迷失方向且濒于崩溃的灵魂的自我启示,一首对默默无闻、失败、智慧、困难和沉默的赞美诗。')
book2 = Book('以箭为翅','简媜','调和空灵文风与禅宗境界,刻画人间之缘起缘灭。像一条柔韧的绳子,情这个字,不知勒痛多少人的心肉。')
book3 = Book('心是孤独的猎手','卡森·麦卡勒斯','我们渴望倾诉,却从未倾听。女孩、黑人、哑巴、醉鬼、鳏夫的孤独形态各异,却从未退场。', 1)
# 创建三个实例对象
self.books.append(book1)
self.books.append(book2)
self.books.append(book3)
# 往列表依次添加元素,注意调用类属性books时,self不能丢
# self.books = [book1, book2, book3]
# 上面三行代码,可简化为一行,即直接创建列表。这种情况下,可不用在前面创建空列表。
- 列表books里的每个元素都是基于Book类创建的实例对象,所以每个元素会自动拥有Book类的方法str
- 当使用print输出对象的时候,只要自己定义了str(self)方法,那么就会打印从在这个方法中return的数据
# 阅读最后三行代码,直接运行即可
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
def __str__(self):
status = '未借出'
if self.state == 1:
status = '已借出'
return '名称:《%s》 作者:%s 推荐语:%s\n状态:%s ' % (self.name, self.author, self.comment, status)
class BookManager:
books = []
# 存储书籍的列表,每一个元素都是Book的实例对象
def __init__(self):
book1 = Book('惶然录','费尔南多·佩索阿','一个迷失方向且濒于崩溃的灵魂的自我启示,一首对默默无闻、失败、智慧、困难和沉默的赞美诗。')
book2 = Book('以箭为翅','简媜','调和空灵文风与禅宗境界,刻画人间之缘起缘灭。像一条柔韧的绳子,情这个字,不知勒痛多少人的心肉。')
book3 = Book('心是孤独的猎手','卡森·麦卡勒斯','我们渴望倾诉,却从未倾听。女孩、黑人、哑巴、醉鬼、鳏夫的孤独形态各异,却从未退场。',1)
self.books.append(book1)
self.books.append(book2)
self.books.append(book3)
manager = BookManager()
print(len(manager.books))
# 打印列表长度
for book in manager.books:
print(book)
- book1,book2,book3,都是Book类的实例对象。又因为对象本身有str方法,所以当打印对象时,就会打印出该方法中的返回值。
- 把上述代码最后几行代码封装成方法。
class BookManager:
books = []
def __init__(self):
book1 = Book('惶然录','费尔南多·佩索阿','一个迷失方向且濒于崩溃的灵魂的自我启示,一首对默默无闻、失败、智慧、困难和沉默的赞美诗。')
book2 = Book('以箭为翅','简媜','调和空灵文风与禅宗境界,刻画人间之缘起缘灭。像一条柔韧的绳子,情这个字,不知勒痛多少人的心肉。')
book3 = Book('心是孤独的猎手','卡森·麦卡勒斯','我们渴望倾诉,却从未倾听。女孩、黑人、哑巴、醉鬼、鳏夫的孤独形态各异,却从未退场。',1)
self.books.append(book1)
self.books.append(book2)
self.books.append(book3)
def menu(self):
print('欢迎使用流浪图书管理系统,每本沉默的好书都是一座流浪的岛屿,希望你有缘发现并着陆,为精神家园找到一片栖息地。\n')
while True:
print('1.查询所有书籍\n2.添加书籍\n3.借出书籍\n4.归还书籍\n5.退出系统\n')
choice = int(input('请输入数字选择对应的功能:'))
if choice == 1:
self.show_all_book()
def show_all_book(self):
for book in self.books:
# self是实例对象的替身
print(book)
manager = BookManager()
manager.menu()
- 合并两个类的代码
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
def __str__(self):
status = '未借出'
if self.state == 1:
status = '已借出'
return '名称:《%s》 作者:%s 推荐语:%s\n状态:%s ' % (self.name, self.author, self.comment, status)
class BookManager:
books = []
def __init__(self):
book1 = Book('惶然录','费尔南多·佩索阿','一个迷失方向且濒于崩溃的灵魂的自我启示,一首对默默无闻、失败、智慧、困难和沉默的赞美诗。')
book2 = Book('以箭为翅','简媜','调和空灵文风与禅宗境界,刻画人间之缘起缘灭。像一条柔韧的绳子,情这个字,不知勒痛多少人的心肉。')
book3 = Book('心是孤独的猎手','卡森·麦卡勒斯','我们渴望倾诉,却从未倾听。女孩、黑人、哑巴、醉鬼、鳏夫的孤独形态各异,却从未退场。',1)
self.books.append(book1)
self.books.append(book2)
self.books.append(book3)
def menu(self):
print('欢迎使用流浪图书管理系统,每本沉默的好书都是一座流浪的岛屿,希望你有缘发现并着陆,为精神家园找到一片栖息地。\n')
while True:
print('1.查询所有书籍\n2.添加书籍\n3.借出书籍\n4.归还书籍\n5.退出系统\n')
choice = int(input('请输入数字选择对应的功能:'))
if choice == 1:
self.show_all_book()
break
def show_all_book(self):
for book in self.books:
print(book)
print('')
manager = BookManager()
manager.menu()
- 第二个功能:添加书籍add_book()。
- 当输入数字2的时候,就会跳转到对应的方法:
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
class BookManager:
books = []
def add_book(self):
new_name = input('请输入书籍名称:')
new_author = input('请输入作者名称:')
new_comment = input('请输入书籍推荐语:')
# 获取书籍相应信息,赋值给属性
new_book = Book(new_name, new_author, new_comment)
# 传入参数,创建Book类实例new_book
self.books.append(new_book)
# 将new_book添加到列表books里
print('书籍录入成功!\n')
manager = BookManager()
manager.add_book()
- 第三个功能:借阅书籍lend_book()。
- 几种情况:
- 1.TA压根没这个东西;
- 2.TA有这个东西,但是被借走了;
- 3.TA有这个东西,借给我们了;
class BookManager:
books = []
def __init__(self):
book1 = Book('惶然录','费尔南多·佩索阿','一个迷失方向且濒于崩溃的灵魂的自我启示,一首对默默无闻、失败、智慧、困难和沉默的赞美诗。')
book2 = Book('以箭为翅','简媜','调和空灵文风与禅宗境界,刻画人间之缘起缘灭。像一条柔韧的绳子,情这个字,不知勒痛多少人的心肉。')
book3 = Book('心是孤独的猎手','卡森·麦卡勒斯','我们渴望倾诉,却从未倾听。女孩、黑人、哑巴、醉鬼、鳏夫的孤独形态各异,却从未退场。',1)
self.books.append(book1)
self.books.append(book2)
self.books.append(book3)
def lend_book(self):
borrow_name = input('请输入你想借阅的书籍名称:')
for book in self.books:
# 遍历列表,此时books有三个元素,即book1,book2,book3三个实例
if book.name == borrow_name:
# 如果列表中有实例的属性name和输入的书籍名称相等
if book.state == 1:
# 借阅状态为'已借出'
print('你来晚一步,这本书已经被借走了噢')
break
# 一旦有对象满足条件,则退出for循环
else:
# 借阅状态为'未借出'
print('借阅成功!借了不看会变胖噢~')
book.state = 1
break
else:
continue
# 如果不满足book.name == borrow_name,则继续循环(这两行可以省略)
else:
print('这本书暂时没有收录在系统里呢')
- 最外层结构是for...else,表示的是当for循环里的对象都遍历完毕后,才执行else子句的内容。
- 当列表里没有对象能够满足if book.name == borrow_name条件时,才会打印else子句的那一句话。(如果for循环内部有break子句,也不会执行)
- 归还书籍的时候,也会碰到类似的逻辑。为了不写重复的代码,我们可以额外在类中定义一个方法,专门检查输入的书名是否在书籍列表里。
- 换句话说:将上面lend_book()方法中检测书名的代码抽出来,封装成一个函数。这样就可以在借书和还书的代码里直接调用,不用两处重复写同样的代码。
class BookManager:
books = []
def check_book(self,name):
for book in self.books:
if book.name == name:
return book
else:
return None
def lend_book(self):
name = input('请输入书籍的名称:')
res = self.check_book(name)
# 将name作为参数调用check_book方法,并将返回值赋值给变量res
if res != None:
# 如果返回值不等于None值,即返回的是实例对象
if res.state == 1:
# 如果实例对象的属性state为1,即借阅状态为已租借
print('你来晚了一步,这本书已经被借走了噢')
else:
# 如果state为0
print('借阅成功,借了不看会变胖噢~')
res.state = 1
# 书籍借出后属性state变为1
else:
# 如果返回值为None值
print('这本书暂时没有收录在系统里呢')
- 代码整合
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
def __str__(self):
status = '未借出'
if self.state == 1:
status = '已借出'
return '名称:《%s》 作者:%s 推荐语:%s\n状态:%s ' % (self.name, self.author, self.comment, status)
class BookManager:
#存储书籍的列表,每一个元素都是Book的实例对象
books = []
def __init__(self):
book1 = Book('惶然录','费尔南多·佩索阿','一个迷失方向且濒于崩溃的灵魂的自我启示,一首对默默无闻、失败、智慧、困难和沉默的赞美诗。')
book2 = Book('以箭为翅','简媜','调和空灵文风与禅宗境界,刻画人间之缘起缘灭。像一条柔韧的绳子,情这个字,不知勒痛多少人的心肉。')
book3 = Book('心是孤独的猎手','卡森·麦卡勒斯','我们渴望倾诉,却从未倾听。女孩、黑人、哑巴、醉鬼、鳏夫的孤独形态各异,却从未退场。',1)
self.books.append(book1)
self.books.append(book2)
self.books.append(book3)
def menu(self):
print('欢迎使用流浪图书管理系统,每本沉默的好书都是一座流浪的岛屿,希望你有缘发现并着陆,为精神家园找到一片栖息地。\n')
while True:
print('1.查询所有书籍\n2.添加书籍\n3.借出书籍\n4.归还书籍\n5.退出系统\n')
choice = int(input('请输入数字选择对应的功能:'))
if choice == 1:
self.show_all_book()
elif choice == 2:
self.add_book()
elif choice == 3:
self.lend_book()
elif choice == 4:
self.return_book()
elif choice == 5:
print('感谢使用!')
break
def show_all_book(self):
for book in self.books:
print(book)
print('')
def add_book(self):
new_name = input('请输入书籍名称:')
new_author = input('请输入作者名称:')
new_comment = input('请输入书籍推荐语:')
new_book = Book(new_name, new_author, new_comment)
self.books.append(new_book)
print('书籍录入成功!\n')
def check_book(self,name):
for book in self.books:
if book.name == name:
return book
else:
return None
def lend_book(self):
name = input('请输入书籍的名称:')
res = self.check_book(name)
if res != None:
if res.state == 1:
print('你来晚了一步,这本书已经被借走了噢')
else:
print('借阅成功,借了不看会变胖噢~')
res.state = 1
else:
print('这本书暂时没有收录在系统里呢')
manager = BookManager()
manager.menu()
- return_book这一功能了,它和lend_book有着异曲同工之妙,也是调用check_book方法进行判断
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
def __str__(self):
status = '未借出'
if self.state == 1:
status = '已借出'
return '名称:《%s》 作者:%s 推荐语:%s\n状态:%s ' % (self.name, self.author, self.comment, status)
class BookManager:
books = []
def __init__(self):
book1 = Book('惶然录','费尔南多·佩索阿','一个迷失方向且濒于崩溃的灵魂的自我启示,一首对默默无闻、失败、智慧、困难和沉默的赞美诗。')
book2 = Book('以箭为翅','简媜','调和空灵文风与禅宗境界,刻画人间之缘起缘灭。像一条柔韧的绳子,情这个字,不知勒痛多少人的心肉。')
book3 = Book('心是孤独的猎手','卡森·麦卡勒斯','我们渴望倾诉,却从未倾听。女孩、黑人、哑巴、醉鬼、鳏夫的孤独形态各异,却从未退场。',1)
self.books.append(book1)
self.books.append(book2)
self.books.append(book3)
def menu(self):
print('欢迎使用流浪图书管理系统,每本沉默的好书都是一座流浪的岛屿,希望你有缘发现并着陆,为精神家园找到一片栖息地。\n')
while True:
print('1.查询所有书籍\n2.添加书籍\n3.借阅书籍\n4.归还书籍\n5.退出系统\n')
choice = int(input('请输入数字选择对应的功能:'))
if choice == 1:
self.show_all_book()
elif choice == 2:
self.add_book()
elif choice == 3:
self.lend_book()
elif choice == 4:
self.return_book()
elif choice == 5:
print('感谢使用!愿你我成为爱书之人,在茫茫书海里相遇。')
break
def show_all_book(self):
print('书籍信息如下:')
for book in self.books:
print(book)
print('')
def add_book(self):
new_name = input('请输入书籍名称:')
new_author = input('请输入作者名称:')
new_comment = input('请输入书籍推荐语:')
new_book = Book(new_name, new_author, new_comment)
self.books.append(new_book)
print('书籍录入成功!\n')
def check_book(self,name):
for book in self.books:
if book.name == name:
return book
else:
return None
def lend_book(self):
name = input('请输入书籍的名称:')
res = self.check_book(name)
if res != None:
if res.state == 1:
print('你来晚了一步,这本书已经被借走了噢')
else:
print('借阅成功,借了不看会变胖噢~')
res.state = 1
else:
print('这本书暂时没有收录在系统里呢')
def return_book(self):
name = input('请输入归还书籍的名称:')
res = self.check_book(name)
# 调用check_book方法,将返回值赋值给变量res
if res == None:
# 如果返回的是空值,即这本书的书名不在系统里
print('没有这本书噢,你恐怕输错了书名~')
else:
# 如果返回的是实例对象
if res.state == 0:
# 如果实例属性state等于0,即这本书的借阅状态为'未借出'
print('这本书没有被借走,在等待有缘人的垂青呢!')
else:
# 如果实例属性state等于1,即状态为'已借出'
print('归还成功!')
res.state = 0
# 归还后书籍借阅状态为0,重置为'未借出'
manager = BookManager()
manager.menu()
扩展:书的分类
在Book类的基础上,创建一个子类FictionBook类表示虚构类图书,并改造初始化方法,增加一个默认参数type = '虚构类'。
再利用str()方法打印出FictionBook类实例的相关信息。
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
# 创建一个Book类的子类 FictionBook
class FictionBook(Book):
def __init__(self, name, author, comment, state = 0, type = '虚构类'):
Book.__init__(self, name, author, comment, state = 0)
self.type = type
def __str__(self):
status = '未借出'
if self.state == 1:
status = '已借出'
return '类型:%s 名称:《%s》 作者:%s 推荐语:%s\n状态:%s ' % (self.type, self.name, self.author, self.comment, status)
book = FictionBook('囚鸟','冯内古特','我们都是受困于时代的囚鸟')
print(book)
扩展2
新建一个类的方法show_author_book(),让程序能够根据作者名来展示相关书籍的信息。
class Book:
def __init__(self, name, author, comment, state = 0):
self.name = name
self.author = author
self.comment = comment
self.state = state
def __str__(self):
status = '未借出'
if self.state == 1:
status = '已借出'
return '名称:《%s》 作者:%s 推荐语:%s\n状态:%s ' % (self.name, self.author, self.comment, status)
class BookManager:
authors = []
def __init__(self):
book1 = Book('撒哈拉的故事','三毛','我每想你一次,天上便落下一粒沙,从此便有了撒哈拉。')
book2 = Book('梦里花落知多少','三毛','人人都曾拥有荷西,虽然他终会离去。')
book3 = Book('月亮与六便士','毛姆','满地都是六便士,他却抬头看见了月亮。')
self.books = [book1,book2,book3]
self.authors.append(book1.author)
self.authors.append(book2.author)
self.authors.append(book3.author)
def menu(self):
while True:
print('1.查询书籍')
choice = int(input('请输入数字选择对应的功能:'))
if choice == 1:
self.show_author_book()
else:
print('感谢使用!')
break
def show_author_book(self):
author = input('请输入想查询作家的名称:')
if author in self.authors:
print(author + '的作品有:')
for book in self.books:
if book.author == author:
print(book)
else:
print('很可惜,我们暂时没有收录这位作者的作品')
manager = BookManager()
manager.menu()