智能图书馆管理系统开发实战系列(一):项目架构设计与技术选型
项目背景
智能图书馆管理系统(ILMS)是一个现代化的桌面应用程序,采用前后端分离架构,结合了Web技术的灵活性和桌面应用的用户体验。本项目从高保真原型设计开始,经过完整的软件开发生命周期,最终实现为一个功能完善的桌面应用。
项目架构概览
整体技术架构
项目采用三层架构设计:
智能图书馆管理系统
├── 用户界面层(Frontend) - Electron + React + TypeScript
├── 业务逻辑层(Backend) - C++ DLL + koffi调用接口
└── 数据持久层(Database) - SQLite数据库
目录结构设计
根据功能职责,项目采用清晰的目录分层:
ILMS/
├── docs/ # 文档目录
│ ├── ui/ # 高保真UI原型
│ └── blog/ # 开发博文系列
├── code/ # 源代码目录
│ ├── frontend/ # 前端工程(Electron + React)
│ └── backend/ # 后端工程
│ ├── dll/ # C++业务逻辑库
│ └── gtester/ # Google Test单元测试
技术选型分析
前端技术栈
Electron + React + TypeScript
- Electron: 提供跨平台桌面应用能力,使Web技术能够运行在桌面环境
- React 18: 现代化的前端框架,提供组件化开发和状态管理
- TypeScript: 静态类型检查,提高代码质量和开发效率
- Vite: 快速的构建工具,支持热重载和模块化开发
UI框架选择
- Tailwind CSS: 原子化CSS框架,快速构建现代化界面
- Font Awesome: 丰富的图标库,提升用户体验
后端技术栈
C++ DLL架构
- 原生性能: C++提供最佳的执行性能和内存管理
- 模块化设计: DLL方式实现业务逻辑的独立性和可复用性
- 跨语言调用: 通过koffi实现JavaScript与C++的无缝集成
测试框架
- Google Test: 业界标准的C++单元测试框架
- CMake: 跨平台构建系统,管理复杂的依赖关系
构建工具链
CMake构建系统
# code/backend/dll/CMakeLists.txt 核心配置
cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project (libBackend)# 包含头文件路径配置
include_directories(./Src)
include_directories(${UNISDK_ROOT_PROJ}/export_csdk/)
模块化组织
后端代码按功能模块组织:
- BookManager:图书管理模块
- LoanManager:借阅管理模块
- DashBoard:仪表板数据模块
- LibGlobal:全局初始化模块
前后端通信设计
koffi集成方案
前端通过koffi调用C++ DLL,实现高性能的业务逻辑处理:
// 前端调用示例
import { koffi } from 'koffi';// 加载C++ DLL
const backend = koffi.load('./backend.dll');// 定义函数接口
const addBook = backend.func('AddBook', 'bool', ['string', 'string']);
数据交换格式
采用JSON格式进行数据交换,确保类型安全和易于调试:
- 请求参数:JSON字符串传递
- 返回结果:布尔值 + JSON数据
- 错误处理:统一的错误码和错误信息
开发流程设计
1. 高保真原型驱动开发
项目从 docs/ui/
目录下的高保真原型开始:
- 完整的功能模块原型(dashboard.html、books.html等)
- 真实的UI交互和视觉设计
- 为后续开发提供明确的功能规格
2. 前后端分离开发
- 前端独立开发: 基于原型快速构建React组件
- 后端独立开发: C++实现核心业务逻辑
- 接口约定: 通过文档定义清晰的API接口
3. 测试驱动开发
- 单元测试: Google Test覆盖核心业务逻辑
- 集成测试: 前后端接口联调测试
- UI测试: Electron应用的用户界面测试
项目特色与创新点
1. 混合架构优势
结合了Web技术的快速开发能力和C++的高性能执行能力:
- UI层快速迭代,界面现代化
- 业务层高性能处理,数据安全可靠
2. 模块化设计
清晰的模块边界,便于团队协作和代码维护:
- 前端组件化开发
- 后端功能模块化
- 测试用例模块化
3. 完整的工程化实践
从原型到产品的完整开发流程:
- 原型验证设计可行性
- 测试保证代码质量
- 文档驱动开发规范
下期预告
在下一篇文章中,我们将详细介绍如何从高保真原型开始,进行UI设计验证和用户体验测试,以及如何将原型转化为实际的React组件。
系列文章目录
- 项目架构设计与技术选型
- 高保真原型设计与用户体验测试
- 前端工程化实践:Electron + React + TypeScript
- 后端C++ DLL开发与模块化设计
- 前后端集成:koffi调用与接口设计
- Google Test单元测试实践
- CMake构建系统与持续集成
- 性能优化与部署发布
通过这个系列文章,您将学习到现代桌面应用开发的完整流程和最佳实践。
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