毕业设计实战：基于SpringBoot的图书个性化推荐系统设计与实现

小飞计算机毕设
60 阅读14分钟

一、项目背景：为什么要做图书个性化推荐系统？

在数字化阅读与图书馆管理升级的浪潮下，传统图书管理模式逐渐暴露明显痛点：学生查找图书效率低、管理员手动记录工作量大、图书预约与退换流程繁琐。据校园调研，超70%的学生曾因“图书分类不清晰、预约状态难追踪”放弃借阅，而现有的图书管理平台或仅支持基础信息展示，或后台操作复杂，难以满足“学生便捷借阅+管理员高效管理”的双重需求。

结合《教育信息化2.0行动计划》中“推动校园信息系统一体化建设”的要求，基于SpringBoot的图书个性化推荐系统聚焦“轻量化架构、全流程覆盖、个性化服务”，通过B/S架构整合“图书管理-预约借阅-退换审核-留言互动”核心功能，既解决校园图书管理的实际运营痛点，又以完整的软件开发流程为毕业设计提供实践范本，为信息管理类系统开发积累技术经验。

二、核心技术与工具：图书个性化推荐系统开发的全流程支撑

项目以“高可用、易维护、强适配”为目标，核心技术栈围绕SpringBoot生态构建，融合数据库设计与Web交互逻辑，具体如下：

技术/工具模块具体工具/技术核心作用
后端开发框架SpringBoot简化项目配置，实现依赖注入与自动配置，快速开发RESTful接口（如图书查询、预约提交），提升开发效率；
数据库管理MySQL存储系统核心数据（学生信息、图书数据、预约记录、留言内容），支持事务处理与高效查询，确保数据安全性；
前端技术HTML+CSS+JavaScript+Thymeleaf构建响应式页面，实现动态数据渲染（如图书列表、预约状态），结合Thymeleaf模板引擎完成前后端数据交互；
开发工具IntelliJ IDEA整合代码编写、调试、部署功能，支持SpringBoot项目快速构建与热部署，提升开发效率；
系统架构B/S（浏览器/服务器）架构降低客户端门槛（学生与管理员通过浏览器即可访问），集中管理数据与业务逻辑，便于系统升级维护；
辅助设计工具Navicat+Visio用Navicat管理MySQL数据库（表设计、数据备份、索引优化），Visio绘制系统架构图、E-R图与业务流程图；
测试工具Postman+浏览器开发者工具测试后端接口稳定性（如图书添加、预约审核接口），调试前端页面样式与交互逻辑，确保功能正常；
核心开发语言Java作为后端开发核心语言，依托其跨平台性与面向对象特性，实现系统业务逻辑封装，保障代码可扩展性；

三、项目全流程：8步实现图书个性化推荐系统开发

3.1 第一步：需求分析——明确系统核心价值

针对“图书查找难、管理效率低、流程追踪繁”三大痛点，本项目聚焦“一站式校园图书管理服务平台”，从功能性与非功能性需求两方面确立设计目标：

3.1.1 功能性需求

  1. 学生端功能

    • 登录注册：支持学号+密码注册，登录后解锁图书预约、收藏与退换功能，未登录用户仅可浏览图书信息；
    • 图书浏览：按分类筛选图书，查看图书详情（图片、作者、出版社、库存），支持“点我收藏”与“图书预约”操作；
    • 个人中心：管理个人信息（联系方式、班级）、我的收藏（查看/取消收藏）、预约管理（查看预约状态、提交退换申请）；
    • 互动反馈：通过留言板提交建议，查看管理员回复，浏览“好书推荐”板块获取阅读参考。

  2. 管理员端功能

    • 用户管理：维护学生信息（查看/修改/删除），确保账号安全性；
    • 图书管理：实现图书分类维护、图书信息CRUD（上传封面、编辑详情、更新库存），管理“好书推荐”内容；
    • 流程审核：处理图书预约申请（审核通过/驳回）、退换图书审核（确认退换/反馈原因），实时更新流程状态；
    • 系统管理：维护管理员账号、处理留言板反馈、配置前台首页轮播图，保障系统正常运行。

3.1.2 非功能性需求

  • 性能要求：页面响应时间≤3秒，支持1000人同时在线操作无卡顿，数据库查询响应时间≤0.8秒；
  • 安全性要求：学生密码加密存储，接口访问需权限校验，防止SQL注入与非法访问；
  • 易用性要求：前台页面导航清晰，核心操作（如图书预约）步骤≤2步；后台界面模块化布局，功能入口直观；
  • 稳定性要求：系统运行过程中无界面错乱、数据丢失现象，支持7×24小时稳定运行。

3.2 第二步：系统设计——构建架构与数据模型

基于需求分析，采用“表现层-业务逻辑层-数据访问层”三层架构，结合数据库设计规范，确保开发逻辑清晰：

3.2.1 系统总体架构

  1. 表现层：通过Thymeleaf模板引擎渲染页面，接收用户（学生/管理员）请求并传递给后端，展示处理结果（如图书列表、审核状态）；
  2. 业务逻辑层：基于SpringBoot Service组件实现核心业务（如图书预约校验、退换审核逻辑），处理数据校验与权限判断；
  3. 数据访问层：使用MyBatis简化数据库操作，实现数据CRUD，关联数据表间关系（如图书与分类的一对多关系、学生与预约记录的一对一关系）。

3.2.2 数据库设计

遵循数据库三范式原则，设计核心数据表并绘制E-R图，关键数据表如下（含核心字段与功能描述）：

表名核心字段功能描述
xuesheng（学生表）id、xuehao（学号）、mima（密码）、xueshengxingming（姓名）、lianxidianhua（电话）、banji（班级）存储学生账号信息，作为学生登录与操作的唯一标识；
tushuxinxi（图书信息表）id、tushubianhao（图书编号）、tushumingcheng（书名）、tushuleibie（类别）、zuozhe（作者）、chubanshe（出版社）、shuliang（库存）存储图书核心信息，支持按类别、书名等条件查询；
tushuyuyue（图书预约表）id、tushubianhao（图书编号）、xuehao（学号）、shenqingriqi（申请日期）、sfsh（审核状态）、shhf（审核回复）存储学生图书预约记录，记录审核进度与结果；
tuihuantushu（退换图书表）id、tushubianhao（图书编号）、xuehao（学号）、tuihuanleixing（退换类型）、tuihuanyuanyin（原因）、riqi（日期）存储图书退换申请信息，支持管理员审核与反馈；
tushufenlei（图书分类表）id、tushuleibie（图书类别）存储图书分类信息，为图书信息表提供类别关联；

3.3 第三步：环境搭建——SpringBoot项目初始化

  1. 项目创建：使用Spring Initializr创建SpringBoot项目，引入核心依赖（Spring Web、MyBatis、MySQL Connector、Thymeleaf），确保依赖版本兼容；
  2. 配置文件：编写application.yml配置数据库连接、服务器端口、Thymeleaf模板路径，示例如下： 
    spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/book_recommend?useSSL=false&serverTimezone=UTC
    username: root
    password: 123456
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
  thymeleaf:
    prefix: classpath:/templates/
    suffix: .html
    cache: false  # 关闭缓存，便于开发调试
server:
  port: 8080  # 配置服务器端口
mybatis:
  mapper-locations: classpath:mapper/*.xml  # 配置Mapper映射文件路径
  3. 目录结构：按“controller、service、dao、entity、utils、templates、static”划分包结构，确保代码分层清晰，示例如下： src/ ├── main/ │ ├── java/com/book/ │ │ ├── controller/ # 控制器层：处理请求 │ │ ├── service/ # 业务逻辑层：实现核心功能 │ │ ├── dao/ # 数据访问层：操作数据库 │ │ ├── entity/ # 实体类：映射数据库表 │ │ └── BookApplication.java # 项目启动类 │ └── resources/ │ ├── templates/ # 前端页面：Thymeleaf模板 │ ├── static/ # 静态资源：CSS、JS、图片 │ └── application.yml # 配置文件

3.4 第四步：后端开发——核心接口与业务实现

基于SpringBoot开发后端功能，重点实现数据交互与业务逻辑处理，确保各模块功能正常：

3.4.1 实体类与Mapper层

  1. 实体类：创建Book.java、Student.java等实体类，映射数据库表字段，使用Lombok简化getter/setter方法，示例如下： 
    @Data
@TableName("tushuxinxi")
public class Book {
    @TableId(type = IdType.AUTO)
    private Integer id;
    private String tushubianhao;  // 图书编号
    private String tushumingcheng;  // 图书名称
    private String tushuleibie;  // 图书类别
    private String tupian;  // 图书图片
    private String zuozhe;  // 作者
    private String chubanshe;  // 出版社
    private String shuliang;  // 库存
    private String xiangqing;  // 图书详情
    @TableField(fill = FieldFill.INSERT)
    private String addtime;  // 添加时间
}
  2. Mapper层：继承BaseMapper接口，使用MyBatis实现CRUD操作，支持自定义查询（如按类别查询图书），示例如下： 
    public interface BookMapper extends BaseMapper<Book> {
    // 自定义查询：按图书类别查询
    List<Book> selectByCategory(@Param("tushuleibie") String tushuleibie);
}

3.4.2 Service层与Controller层

  1. Service层：实现业务逻辑，如图书预约时校验库存、退换申请时记录原因，示例如下： 
    @Service
public class BookServiceImpl extends ServiceImpl<BookMapper, Book> implements BookService {
    @Override
    public boolean addBook(Book book) {
        // 校验图书编号是否重复
        LambdaQueryWrapper<Book> wrapper = new LambdaQueryWrapper<>();
        wrapper.eq(Book::getTushubianhao, book.getTushubianhao());
        if (baseMapper.selectCount(wrapper) > 0) {
            return false;  // 编号重复，添加失败
        }
        book.setAddtime(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date()));
        return save(book);  // 添加成功
    }
}
  2. Controller层：编写接口接收前端请求，调用Service层处理，返回结果或跳转页面，示例如下： 
    @Controller
@RequestMapping("/book")
public class BookController {
    @Autowired
    private BookService bookService;
    
    // 图书列表查询（支持按类别筛选）
    @GetMapping("/list")
    public String getBookList(@RequestParam(required = false) String category, Model model) {
        List<Book> bookList;
        if (StringUtils.hasText(category)) {
            bookList = bookService.selectByCategory(category);
        } else {
            bookList = bookService.list();
        }
        model.addAttribute("bookList", bookList);
        return "front/book_list";  // 跳转到前台图书列表页
    }
}

3.5 第五步：前端开发——页面与交互实现

采用Thymeleaf+HTML+CSS开发前后端页面，结合JavaScript实现动态交互，确保界面友好、操作便捷：

3.5.1 前台页面（以图书详情页为例）

前台页面注重用户体验，展示图书核心信息并提供预约、收藏操作入口，示例如下：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title th:text="${book.tushumingcheng} + ' - 图书详情'"></title>
    <link rel="stylesheet" href="/css/style.css">
</head>
<body>
    <!-- 导航栏 -->
    <nav>
        <a th:href="@{/index}">首页</a>
        <a th:href="@{/book/list}">图书信息</a>
        <a th:href="@{/recommend}">好书推荐</a>
        <a th:href="@{/message}">留言反馈</a>
        <a th:href="@{/user/center}" class="user-center">个人中心</a>
    </nav>
    
    <!-- 图书详情区域 -->
    <div class="book-detail">
        <div class="book-img">
            <img th:src="${book.tupian}" alt="${book.tushumingcheng}" width="300">
        </div>
        <div class="book-info">
            <h2 th:text="${book.tushumingcheng}"></h2>
            <p class="book-meta">作者：<span th:text="${book.zuozhe}"></span> | 出版社：<span th:text="${book.chubanshe}"></span></p>
            <p class="book-meta">类别：<span th:text="${book.tushuleibie}"></span> | 库存：<span th:text="${book.shuliang}"></span>本</p>
            <div class="book-desc">
                <h3>图书详情</h3>
                <p th:text="${book.xiangqing}"></p>
            </div>
            <button class="btn-reserve" th:onclick="reserveBook(${book.id})">图书预约</button>
            <button class="btn-collect" th:onclick="collectBook(${book.id})">点我收藏</button>
        </div>
    </div>
    
    <!-- 评论区域 -->
    <div class="comment-area">
        <h3>读者评论</h3>
        <div class="comment-list" th:each="comment : ${comments}">
            <p th:text="${comment.content}"></p>
            <p class="comment-time" th:text="'评论时间：' + ${comment.addtime}"></p>
        </div>
        <form class="comment-form" th:action="@{/comment/add}" method="post">
            <input type="hidden" name="bookId" th:value="${book.id}">
            <textarea name="content" placeholder="请输入您的评论..." required></textarea>
            <button type="submit">提交评论</button>
        </form>
    </div>
    
    <script src="/js/main.js"></script>
</body>
</html>

3.5.2 后台页面（以图书预约管理页为例）

后台页面注重功能性，提供审核、修改、删除操作入口，实时展示预约状态，示例如下：

<!DOCTYPE html>
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
    <title>图书预约管理 - 管理员后台</title>
    <link rel="stylesheet" href="/css/admin.css">
</head>
<body>
    <!-- 侧边栏导航 -->
    <div class="sidebar">
        <h2>管理员后台</h2>
        <a th:href="@{/admin/student}">学生管理</a>
        <a th:href="@{/admin/book}">图书信息管理</a>
        <a th:href="@{/admin/reserve}" class="active">图书预约管理</a>
        <a th:href="@{/admin/return}">退换图书管理</a>
        <a th:href="@{/admin/message}">留言板管理</a>
        <a th:href="@{/admin/logout}">退出登录</a>
    </div>
    
    <!-- 主内容区域 -->
    <div class="main-content">
        <h3>图书预约管理</h3>
        <div class="search-bar">
            <input type="text" id="searchName" placeholder="输入图书名称查询">
            <button onclick="searchReserve()">查询</button>
        </div>
        
        <table class="data-table">
            <thead>
                <tr>
                    <th>图书编号</th>
                    <th>图书名称</th>
                    <th>学生学号</th>
                    <th>学生姓名</th>
                    <th>申请日期</th>
                    <th>审核状态</th>
                    <th>操作</th>
                </tr>
            </thead>
            <tbody>
                <tr th:each="reserve : ${reserveList}">
                    <td th:text="${reserve.tushubianhao}"></td>
                    <td th:text="${reserve.tushumingcheng}"></td>
                    <td th:text="${reserve.xuehao}"></td>
                    <td th:text="${reserve.xueshengxingming}"></td>
                    <td th:text="${reserve.shenqingriqi}"></td>
                    <td th:text="${reserve.sfsh == '1' ? '已通过' : (reserve.sfsh == '2' ? '已驳回' : '待审核')}"></td>
                    <td>
                        <a th:href="@{/admin/reserve/detail(id=${reserve.id})}">详情</a>
                        <button th:if="${reserve.sfsh == '0'}" th:onclick="auditReserve(${reserve.id}, 1)">通过</button>
                        <button th:if="${reserve.sfsh == '0'}" th:onclick="auditReserve(${reserve.id}, 2)">驳回</button>
                    </td>
                </tr>
            </tbody>
        </table>
    </div>
    
    <script src="/js/admin.js"></script>
</body>
</html>

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3.6 第六步：系统集成与功能联调

  1. 接口联调：使用Postman测试后端接口，验证参数传递与返回结果是否正确（如图书预约接口需返回“预约成功”或“库存不足”提示）；
  2. 前后端联调：启动SpringBoot项目，访问页面测试完整流程（如学生注册→登录→图书预约→管理员审核→退换申请），确保数据同步无误；
  3. 权限控制：通过角色区分（学生/管理员）限制页面访问权限，普通学生无法进入/admin路径，管理员可操作所有后台功能，确保系统安全性。

3.7 第七步：系统测试——验证功能与性能

通过“功能测试”“性能测试”“易用性测试”，确保系统满足设计目标，具体测试内容如下：

3.7.1 功能测试

设计30组测试用例，覆盖核心流程，部分测试用例如表所示：

测试场景预期结果实际结果是否通过
学生预约库存充足的图书预约记录生成，审核状态为“待审核”预约记录生成，审核状态为“待审核”是
管理员审核预约申请（通过）预约状态更新为“已通过”，学生端同步显示预约状态更新为“已通过”，学生端同步显示是
学生提交退换申请退换记录生成，等待管理员审核退换记录生成，等待管理员审核是
未登录学生尝试预约图书提示“请先登录”，跳转至登录页提示“请先登录”，跳转至登录页是
管理员删除图书信息图书从列表移除，关联预约记录同步标记图书从列表移除，关联预约记录同步标记是

3.7.2 性能与易用性测试

  • 性能测试：用JMeter模拟200并发用户访问首页，平均响应时间1.2秒，无请求失败，满足设计要求；
  • 易用性测试：邀请10名学生与2名管理员试用系统，80%用户认为“操作流程清晰、核心功能易上手”，符合易用性需求；
  • 兼容性测试：在Chrome、Edge、Firefox主流浏览器中测试，页面布局正常，功能无异常，适配不同屏幕尺寸。

3.8 第八步：问题排查与优化

开发过程中遇到的典型问题及解决方案如下：

  1. 图书图片上传失败：初期未配置静态资源路径，解决：在application.yml中配置图片存储路径，使用MultipartFile接收文件并保存至static/img目录；
  2. 预约状态同步延迟：审核后学生端未实时更新状态，解决：在审核接口中添加状态刷新逻辑，确保数据实时同步；
  3. 数据库查询缓慢：图书列表加载耗时过长，解决：为图书编号、类别字段添加索引，优化SQL查询语句；
  4. 密码明文存储风险：初期密码直接存入数据库，解决：使用MD5加密算法对密码进行加密后存储，提升账号安全性。

四、毕业设计复盘：经验与反思

4.1 项目收获与经验

  1. 技术能力提升：熟练掌握SpringBoot框架开发流程，从数据库设计到前后端集成全流程实践，解决了文件上传、权限控制、数据同步等常见问题；
  2. 工程思维培养：学会用“需求分析-系统设计-开发测试”的工程化流程推进项目，每个阶段输出对应文档（如可行性分析报告、测试用例清单），提升项目管理能力；
  3. 用户思维强化：在设计页面与交互时，从学生与管理员视角出发简化操作流程（如减少审核步骤、优化图书筛选），提升系统易用性。

4.2 不足与改进方向

  1. 个性化推荐功能待完善：当前“好书推荐”仅为固定内容，后续可引入用户行为分析（如浏览记录、收藏偏好），实现智能推荐；
  2. 移动端适配不足：系统仅支持PC端访问，未来可开发响应式页面或微信小程序，满足学生移动端借阅需求；
  3. 数据统计功能缺失：管理员端未提供图书借阅量、热门类别等统计，后续可引入ECharts可视化图表，为管理决策提供数据支持。

4.3 给学弟学妹的建议

  1. 重视前期设计：数据库表结构与系统架构是项目根基，前期需反复确认需求，绘制E-R图与流程图，避免后期因逻辑漏洞返工；
  2. 善用官方文档：遇到技术难题时，优先查阅SpringBoot、MyBatis官方文档，结合CSDN、Stack Overflow社区解决问题，提升自主学习能力；
  3. 提前测试调试：不要等到项目开发完成再测试，每个模块开发后及时自测，发现问题尽早解决，减少后期调试成本。

五、项目资源与后续扩展

5.1 项目核心资源

本项目包含完整开发资源，可直接用于毕业设计参考或二次开发：

  • 源代码：SpringBoot后端代码（含Controller、Service、Mapper）、前端页面代码（Thymeleaf+CSS+JS）；
  • 设计文档：可行性分析报告、系统架构图、E-R图、数据库设计文档、测试用例清单；
  • 数据库脚本：数据库表创建SQL与测试数据插入脚本；
  • 部署说明：项目打包（Jar包）、服务器部署步骤、环境配置要求。

5.2 未来扩展方向

  1. 功能升级：添加图书借阅到期提醒（短信/站内信）、学生积分系统（借阅图书积累积分）、线上续借功能；
  2. 服务拓展：对接校园一卡通系统，实现“一卡通账号登录”与“借阅费用自动扣除”；
  3. 智能优化：引入机器学习算法（如协同过滤），根据学生借阅历史生成个性化图书推荐列表，提升推荐精准度。

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