教材发放管理与试用系统的开发实践
小明：嘿，李老师，最近我们在做一个教材发放管理系统，需要处理教材的库存和试用流程。你有什么建议吗？
李老师：嗯，教材发放管理确实是个复杂的系统，尤其是涉及到库存管理和试用流程的时候。你们有没有考虑过用数据库来管理库存？
小明：我们已经用了MySQL，但感觉代码逻辑有点混乱，特别是试用申请和库存扣减部分，经常出现数据不一致的情况。
李老师：那你们是不是没有使用事务机制？在进行库存扣减和试用记录插入时，应该用事务来保证操作的一致性。
小明：对啊！我之前没怎么注意这个问题，现在想想确实有问题。那你能给我举个例子吗？
李老师：当然可以。比如，当一个学生申请试用一本教材时，系统需要先检查库存是否足够，如果足够，就扣除库存，并添加一条试用记录。这整个过程应该在一个事务中完成。
小明：明白了，那我们可以用SQL的BEGIN TRANSACTION和COMMIT/ROLLBACK来实现这个逻辑。
李老师：没错。另外，还可以考虑使用锁机制，防止多个用户同时申请同一本教材导致库存错误。
小明：那我们应该怎么设计数据库表呢？
李老师：首先，教材表（books）应该包括书名、作者、ISBN、库存数量等字段。然后是试用记录表（trial_records），包含学生ID、教材ID、申请时间、状态等信息。
小明：听起来合理。那我们可以写一段代码来演示这个过程吗？
李老师：好的，我来给你写一段Python代码，使用MySQLdb库来连接数据库，实现试用申请和库存扣减的功能。
小明：太好了，我来看看。
李老师：这里是一个简单的示例代码：
import mysql.connector
from mysql.connector import Error
def apply_for_trial(student_id, book_id):
try:
connection = mysql.connector.connect(
host="localhost",
user="root",
password="password",
database="textbook_management"
)
if connection.is_connected():
cursor = connection.cursor()
# 开始事务
cursor.execute("START TRANSACTION")
# 检查库存
cursor.execute("SELECT stock FROM books WHERE id = %s", (book_id,))
result = cursor.fetchone()
if not result or result[0] <= 0:
print("库存不足，无法申请试用")
connection.rollback()
return
# 扣减库存
cursor.execute("UPDATE books SET stock = stock - 1 WHERE id = %s", (book_id,))
# 添加试用记录
cursor.execute("INSERT INTO trial_records (student_id, book_id, apply_time) VALUES (%s, %s, NOW())",
(student_id, book_id))
# 提交事务
connection.commit()
print("试用申请成功")
else:
print("数据库连接失败")
except Error as e:
print(f"数据库错误: {e}")
connection.rollback()
finally:
if 'connection' in locals() and connection.is_connected():
cursor.close()
connection.close()
# 示例调用
apply_for_trial(1001, 2001)
小明：这段代码看起来很清晰，特别是事务的使用，能有效避免数据不一致的问题。
李老师：是的，这样即使在高并发情况下，也能保证数据的一致性。不过，这只是基础版本，实际系统中可能还需要更多的功能，比如权限控制、审核流程、库存预警等。
小明：你说得对。我们还需要考虑库存预警，当库存低于某个阈值时，自动发送通知给管理员。
李老师：那我们可以加一个定时任务，定期检查库存，如果低于设定值，就发送邮件或短信提醒。
小明：那我们怎么实现这个定时任务呢？
李老师：可以用Python的APScheduler库，或者Linux的cron作业。例如，每天凌晨运行一次脚本，检查库存并发送通知。
小明：明白了，那我们可以再写一个脚本来实现这个功能。
李老师：好的，下面是一个简单的示例代码，使用APScheduler来定时执行库存检查。
from apscheduler.schedulers.background import BackgroundScheduler
import mysql.connector
import smtplib
from email.mime.text import MIMEText
def check_stock():
try:
connection = mysql.connector.connect(
host="localhost",
user="root",
password="password",
database="textbook_management"
)
if connection.is_connected():
cursor = connection.cursor()
cursor.execute("SELECT id, name, stock FROM books WHERE stock < 10")
results = cursor.fetchall()
if results:
for row in results:
book_id, book_name, stock = row
print(f"教材 {book_name} 库存不足，当前库存为 {stock}")
send_email(book_name, stock)
else:
print("所有教材库存充足")
else:
print("数据库连接失败")
except Exception as e:
print(f"错误: {e}")
finally:
if 'connection' in locals() and connection.is_connected():
cursor.close()
connection.close()
def send_email(book_name, stock):
msg = MIMEText(f"教材 {book_name} 的库存已低于10本，当前库存为 {stock}。请尽快补充。")
msg['Subject'] = '教材库存预警'
msg['From'] = 'admin@example.com'
msg['To'] = 'manager@example.com'
with smtplib.SMTP('smtp.example.com', 587) as server:
server.starttls()
server.login('admin@example.com', 'password')
server.sendmail('admin@example.com', ['manager@example.com'], msg.as_string())
# 设置定时任务，每天凌晨1点执行
scheduler = BackgroundScheduler()
scheduler.add_job(check_stock, 'interval', days=1, hour=1)
scheduler.start()
try:
while True:
pass
except KeyboardInterrupt:
scheduler.shutdown()
小明：这个定时任务的代码也很实用，特别是邮件提醒功能，能帮助管理员及时处理库存问题。
李老师：没错，这样的系统能大大提升教材管理的效率。此外，还可以考虑加入更多功能，比如试用期限管理、教材分类、借阅历史等。
小明：那我们接下来应该怎么扩展系统呢？
李老师：可以分模块来开发。首先是教材库存管理模块，负责教材的入库、出库、库存查询；其次是试用申请模块，负责学生的申请、审核、记录；最后是报表统计模块，用于生成库存报告、试用情况分析等。
小明：听起来结构很清晰，我们可以按照这个思路逐步实现。
李老师：是的，同时还要注意系统的安全性，比如防止SQL注入、用户权限控制等。
小明：明白了，我会在后续的开发中注意这些方面。
李老师：很好，希望你们的系统能顺利上线，提高教材管理的效率。
小明：谢谢李老师的指导，我们会继续努力的！
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