基于Redis的分布式图书管理系统设计与开发_开题报告

本人^文档^范文的论题为《基于Redis的分布式图书管理系统设计与开发》，旨在探索和解决分布式环境下图书管理系统如何保证数据一致性和避免在并发访问时产生的数据异常等问题。本文围绕^范文研究主题，以国内2007-2017年有关“分布式图书管理系统”等相关文献作为研究对象，统计分析10年来在这一领域发表的相关文献数量、分布、研究层次等情况，了解“分布式图书管理系统”数据一致性问题的研究现状，以求在^范文研究中借鉴已有研究成果。

文献统计分析

通过对中国知网中文科技期刊数据库分别以“分布式图书管理系统”、“图书管理系统数据一致性”、“中间件 + 图书管理系统”、“Redis + 分布式锁”四组关键字进行搜索，检索年限为1998-2017年，检索结果如下表所示。

表1 发表文献数量统计

检索词

分布式+图书管理系统

图书管理系统+数据一致性

中间件+图书管理系统

Redis+分布式锁

载文量

15

6

6

5

表2 文献年代分布统计

时间

发文数量

时间

发文数量

1998

0

2008

3

1999

0

2009

4

2000

0

2010

2

2001

0

2011

2

2002

0

2012

4

2003

0

2013

6

2004

1

2014

2

2005

1

2015

0

2006

2

2016

2

2007

1

2017

2

从文献量化分析看研究进程

国内关于“分布式图书管理系统”的研究起步于2004年。2004年南通大学羌志明发表了《图书管理系统与校园“一卡通”集成设计与实现》，探讨从一卡通功能与图书馆数据集成角度，解决数字化大学不同校区图书管理互联的问题。文章对图书管理系统的架构设计、与一卡通集成的要求出发，探讨了分布式系统中图书管理各流程所应具备的功能，开创分布式图书管理系统研究的先河，但该文在系统功能实现上缺乏对具体技术方案阐述。

与“分布式图书管理系统”、“图书管理系统数据一致性”相关的32篇^范文中，绝大部分发表于2008-2013年期间，其中包括CSSCI^范文2篇，ISTIC^范文2篇，研究范围也逐渐扩大到C/S结构、B/S结构、中间件技术、MVC模式、Web Service等图书管理系统实现的研究。而与“Redis + 分布式锁”相关联的5篇文献主要发布于2016年前后，分别对缓存系统架构、锁指令、Hadoop大数据计算平台上Redis的应用加以研究。

文献研究主要的内容

由于目前尚无基于Redis的图书管理系统设计的针对性文献出现，因此在文献研究中本文主要对分布式图书管理系统的关键技术和中间件技术在图书管理系统进行研究。

关于中间件技术在图书管理系统中的应用研究

中间件是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用借助这种软件在不同的技术之间实现资源共享。中间件位于客户机/服务器的操作系统之上，管理计算机资源和网络通讯。是连接两个独立应用程序或独立系统的软件。在目前图书管理系统中间件的研究中，RFID中间件应用研究为绝对主流。

汤江明在《中间件技术在图书馆数字化管理中的应用研究》中对中间件技术的基本原理及主要技术平台做了相关说明，并提出基于J2EE中间件技术解决图书馆自动化应用系统中的系统不兼容、数据不整合等问题。

郑州轻工业学院姚妮、李红婵在2012年发表的ISTIC^范文《基于中间件技术的图书管理系统的设计》中较为详细的说明了如何通过分布式结构、基于Delphi7应用服务器、远程数据模块和本地数据模块的设计，解决图书管理系统中多厂商软件产品集成问题。

西南科技大学的李祯钰在《面向智能图书馆应用的RFID中间件技术研究》中认为RFID技术作为智能图书馆实现的主要技术，通过设计以SOA模型为基础的中间件系统架构，提出应用于数据处理层的数据平滑改进算法，实现RFID中间件在系统中各模块间的功能。

关于分布式图书管理系统关键技术研究

吉首大学申理哲在《分布式图书馆管理信息系统关键技术分析》一文中对应用集成和中间件做了详细解读，并对分布式构件技术的三种主流技术 CORBA、COM、Java RMI做了介绍。

上述研究中中间件技术仅存在于对于远端数据库的读写操作、通过RFID对资源进行识别、远程方法调用等领域，并没有通过分布式相关技术解决图书管理系统的高可用问题。

总结与分析

由于图书管理系统功能相对单一，不具有较高的业务逻辑复杂度。大多数的系统都只提供了关于图书资源的登记、查询、借出、归还等功能，并未考虑并发访问时有可能出现的数据异常问题。

图书管理系统借助中间件技术能实现分布式环境下的全局锁机制，解决数据一致性的问题，能够进一步优化图书管理系统服务水平提升用户体验。但目前对图书管理系统的研究在这一领域还存在空白。本文希望通过Redis实现分布式锁机制对图书管理系统进行设计与优化提升系统的可用性，让图书管理系统具备高可用的能力。

二、^范文提纲

1. 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 主要内容和工作

1.3 ^范文组织结构

2. 系统需求分析

2.1 用户需求分析

2.2 系统功能及性能需求

2.2.1 功能需求

2.2.2 性能需求

2.3 系统业务描述

2.4 系统流程分析

3. 系统概要设计

3.1 设计概要

3.1.1 设计目标

3.1.2 设计要求

3.2 数据库设计

3.2.1 数据库ER图

3.2.2 数据库结构

3.3 功能模块设计

4. 相关技术介绍

4.1 MariaDB介绍

4.2 Spring介绍

4.2.1 Spring MVC介绍

4.2.2 Spring Boot介绍

4.3 Redis介绍

5. 系统实现

5.1 用户登录模块的详细设计与实现

5.2 用户权限体系的详细设计与实现

5.3 图书管理模块的详细设计与实现

5.3.1 图书库存管理模块的设计与实现

5.3.2 图书预定模块的设计与实现

5.3.3 图书借出模块的设计与实现

5.3.4 图书归还模块的设计与实现

6. 系统测试

7. 结论

三、参考文献

[1]申理哲.分布式图书馆管理信息系统关键技术分析[J].信息系统工程，2010(4)

[2]姚妮.李红婵.基于中间件技术的图书管理系统的设计[J].郑州轻工业学院学报（自然科学版），2012，27(3)

[3]李祯钰.面向智能图书馆应用的RFID中间件技术研究[D].成都:西南科技大学，2013

[4]王展妮.张国亮.高校RFID图书馆通用化体系结构设计方法研究[J].图书馆学研究，2017，3

[5]赖歆.基于Redis的分布式锁的实现方案[J].信息通信，2016，10

[6]刘宁.基于JSP的图书馆管理系统开发研究[J].高师理科学刊，2017，37(4)

[7]马立.杨静.图书管理信息系统的设计与实现[J].科技视界，2012，32

[8]王庆民.基于B/S模式分布式图书管理系统研究[J].图书馆学研究，2009，2

[9]刘皓.陈丽.基于分布式多层数据库的图书管理系统的建立[J].石河子大学学报（自然科学版），2006，24（4）

[10]雷波.数字图书馆分布式检索系统研究[J].数字化用户，2013，6

[11]汤江明.中间件技术在图书馆数字化管理中的应用研究[J].浙江树人大学学报：自然科学版，2008，2

[12]羌志明.图书管理系统与校园“一卡通”集成设计与实现[J].南通工学院学报：自然科学版，2004，3（4）

[13]张金辉.智能化计算机图书管理系统设计[J].自动化与仪器仪表，2016，7

[14]王福生.杨洪勇.图书管理系统中的借阅行为分析[J].复杂系统与复杂性科学，2012，9（1）

[15]洪正国.燕今伟.黄勇凯.基于业务流程重组的图书馆管理系统模型设计[J].图书情报知识，2011，3

[16]王丽华.数字图书馆中间件的面向方面开发方法[J].情报科学，2008，5

[17]徐健.张智雄.数字图书馆服务登记系统的功能及应用[J].图书馆理论与实践，2009，5