图书：私有可用数量 + 借还#

1
class Book:
2
    def __init__(self, book_id, title, author, total_num):
3
        self.book_id = book_id
4
        self.title = title
5
        self.author = author
6
        self.total_num = total_num
7
        self.__available_num = total_num      # 可用数量（私有）
8

9
    def borrow_book(self):
10
        if self.__available_num > 0:
11
            self.__available_num -= 1
12
            return True
13
        return False
14

15
    def return_book(self):
16
        self.__available_num += 1
17

18
    def get_available_num(self):
19
        return self.__available_num

会员：借书时先查上限，再查库存#

1
class Member(ABC):
2
    def borrow_book(self, book: Book):
3
        # 1. 达到最大借阅数量就不给借
4
        if len(self.__borrowed_books) >= self.get_max_books():
5
            print("借阅失败，您的借阅数量已达到最大限制！")
6
            return False
7
        # 2. 书籍还有余量才借
8
        if book.borrow_book():
9
            self.__borrowed_books.append(book)
10
            print(f"{self.name} 已成功借阅图书 {book.title}")
11
            return True
12
        else:
13
            print(f"借阅失败，图书 {book.title} 已被借完！")
14
            return False

两种会员：用多态实现”上限不同”#

1
class NormalMember(Member):
2
    def get_max_books(self) -> int:
3
        return 3
4

5

6
class VIPMember(Member):
7
    def __init__(self, member_id, name, password, vip_level):
8
        super().__init__(member_id, name, password)
9
        self.vip_level = vip_level
10

11
    def get_max_books(self) -> int:
12
        return 6 + self.vip_level

系统：从 JSON 加载数据（按卡号前缀判断会员类型）#

1
class LibrarySystem:
2
    def __init__(self):
3
        self.books = {}                       # {"AI001": Book对象, ...}
4
        self.members = {}                     # {"V001": Member对象, ...}
5
        self.current_member: Member | None = None
6
        self.load_books_data()
7
        self.load_members_data()
8

9
    def load_members_data(self):
10
        with open("data/members.json", "r", encoding="utf-8") as f:
11
            members_data = json.load(f)
12
            for member in members_data:
13
                if member['卡号'].startswith('N'):
14
                    self.members[member['卡号']] = NormalMember(member['卡号'], member['姓名'], member['密码'])
15
                elif member['卡号'].startswith('V'):
16
                    self.members[member['卡号']] = VIPMember(member['卡号'], member['姓名'], member['密码'], member['会员等级'])

数据结构对应关系：books.json 里是 [{"编号","标题","作者","数量"}, ...]，members.json 里是 [{"卡号","姓名","密码","会员等级"}, ...]（普通会员没有”会员等级”字段）。

主循环#

1
def run(self):
2
    if self.login():                 # 登录成功才进菜单
3
        while True:
4
            print("1. 借阅图书  2. 归还图书  3. 查看借阅  4. 退出系统")
5
            choice = input("请选择操作(1-4): ")
6
            match choice:
7
                case "1": self.borrow_book()
8
                case "2": self.return_book()
9
                case "3": self.show_borrowed_books()
10
                case "4":
11
                    print("退出系统, Bye Bye ~")
12
                    break
13
                case _: print("无效的选项，请重新选择！")

一、知识回顾（读完直接做下面的实践题）#

1. 抽象类需要继承 abc 模块的 ABC 类，抽象方法用 @abstractmethod 装饰
2. 抽象类的作用：规定子类必须实现哪些方法；它本身不能被直接实例化
3. 普通会员最多借 3 本；VIP 会员最多借 6 + VIP等级 本
4. 借书时要先判断会员的已借数量是否达到上限，再判断图书的**库存（可用数量）**是否足够
5. 加载会员数据时，用卡号的**前缀（startswith）**判断是普通会员还是 VIP（N 开头/V 开头）
6. 图书的可用数量设为私有属性，对外通过 get_available_num() 读取
7. LibrarySystem 里 self.books 和 self.members 都是字典（类型），键是编号/卡号，值是对象

二、裸写题#

• 2-1 两种会员的借阅上限 写 NormalMember（上限 3）和 VIPMember（上限 6 + 等级），都继承抽象类 Member；分别实例化并打印各自的上限。

  提示（先自己想，实在想不出再点开）

  一级 · 思路：父类定规矩（抽象方法），子类各自给答案 二级 · 方法：class Member(ABC) + @abstractmethod def get_max_books(self) 三级 · 骨架：VIP 的 __init__ 里先 super().__init__(...) 再存 vip_level

  参考答案（做完再点开）

  1
  # 2-1（Book 类见 2-2）
  2
  from abc import ABC, abstractmethod
  3
  
  4
  
  5
  class Member(ABC):
  6
      def __init__(self, member_id, name, password):
  7
          self.member_id = member_id
  8
          self.name = name
  9
          self.__password = password
  10
          self.__borrowed_books = []
  11
  
  12
      def get_borrowed_books(self):
  13
          return self.__borrowed_books
  14
  
  15
      @abstractmethod
  16
      def get_max_books(self) -> int:
  17
          pass
  18
  
  19
  
  20
  class NormalMember(Member):
  21
      def get_max_books(self) -> int:
  22
          return 3
  23
  
  24
  
  25
  class VIPMember(Member):
  26
      def __init__(self, member_id, name, password, vip_level):
  27
          super().__init__(member_id, name, password)
  28
          self.vip_level = vip_level
  29
  
  30
      def get_max_books(self) -> int:
  31
          return 6 + self.vip_level
  32
  
  33
  
  34
  # 测试
  35
  normal = NormalMember("N001", "小王", "123456")
  36
  vip = VIPMember("V001", "王林", "666888", 6)
  37
  print(normal.get_max_books(), vip.get_max_books())   # 3 12

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• 2-2 图书库存 写 Book 类：总数量 + 私有可用数量；borrow_book() 库存为 0 时返回 False，return_book() 归还加一。

  提示（先自己想，实在想不出再点开）

  一级 · 思路：可用数量只让类内部改，外面只能读 二级 · 方法：self.__available_num / get_available_num() 三级 · 骨架：if self.__available_num > 0: self.__available_num -= 1; return True

  参考答案（做完再点开）

  1
  # 2-2
  2
  class Book:
  3
      def __init__(self, book_id, title, author, total_num):
  4
          self.book_id = book_id
  5
          self.title = title
  6
          self.author = author
  7
          self.total_num = total_num
  8
          self.__available_num = total_num
  9
  
  10
      def borrow_book(self):
  11
          if self.__available_num > 0:
  12
              self.__available_num -= 1
  13
              return True
  14
          return False
  15
  
  16
      def return_book(self):
  17
          self.__available_num += 1
  18
  
  19
      def get_available_num(self):
  20
          return self.__available_num

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• 2-3 借书流程 给 Member 加 borrow_book(book)：先判断是否达到上限，再调用书的 borrow_book()；达到上限时打印提示并返回 False。

  提示（先自己想，实在想不出再点开）

  一级 · 思路：两道关卡，先自己的额度、再书的库存 二级 · 方法：len(self.get_borrowed_books()) >= self.get_max_books() 三级 · 骨架：借成功要 append 到借阅列表里

  参考答案（做完再点开）

  1
  # 2-3：Member 类里的借书方法（Book、NormalMember 等定义见 2-1 / 2-2）
  2
  class Member(ABC):
  3
      def __init__(self, member_id, name, password):
  4
          self.member_id = member_id
  5
          self.name = name
  6
          self.__password = password
  7
          self.__borrowed_books = []
  8
  
  9
      def borrow_book(self, book: Book):
  10
          if len(self.__borrowed_books) >= self.get_max_books():
  11
              print(f"{self.name} 借阅失败，已达到最大借阅数量 {self.get_max_books()} 本")
  12
              return False
  13
          if book.borrow_book():
  14
              self.__borrowed_books.append(book)
  15
              print(f"{self.name} 已成功借阅图书 {book.title}")
  16
              return True
  17
          print(f"{self.name} 借阅失败，图书 {book.title} 已被借完")
  18
          return False
  19
  
  20
      def get_borrowed_books(self):
  21
          return self.__borrowed_books
  22
  
  23
      @abstractmethod
  24
      def get_max_books(self) -> int:
  25
          pass
  26
  
  27
  
  28
  # 测试
  29
  normal = NormalMember("N001", "小王", "123456")
  30
  book = Book("AI001", "LangChain入门与实践", "李智慧", 2)
  31
  for i in range(4):
  32
      normal.borrow_book(book)     # 第 4 次会因达到上限而失败
  33
  print("剩余库存:", book.get_available_num())
  34
  
  35
  book.return_book()
  36
  print("归还后剩余:", book.get_available_num())

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