朱 建，唐子昱，宮 帥，談 杰，馬學(xué)森，3

（1.合肥工業(yè)大學(xué)計算機與信息學(xué)院，安徽 合肥 230009；2.合肥市第八中學(xué)，安徽 合肥 230071；3.廣東三水合肥工業(yè)大學(xué)研究院，廣東 佛山 528000）

1 引言

近幾年，為了響應(yīng)國家大力建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會的號召，共享經(jīng)濟(jì)和共享服務(wù)大行其道，利用移動支付、移動通訊、GPS等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，整合線下閑散物資或個人勞務(wù)，并以較低價格對供給方與需求方進(jìn)行精準(zhǔn)匹配，減少交易成本，從而實現(xiàn)“物盡其用”和“按需分配”的資源最優(yōu)配置，實現(xiàn)供求雙方收益最大化[1]。小至充電寶，大到汽車，共享的理念逐漸滲透到生活中的方方面面，而圖書作為保有量大、閑置率高、文化價值大的常用物品，也是最適宜共享的物品之一。

據(jù)證實，當(dāng)今社會擁有的海量圖書散布在千家萬戶，人均書本量為19.82本，但部分書籍閱讀量不足1次就被閑置在各個用戶的書架上[2]。因此，如何實現(xiàn)各用戶圖書資源的流轉(zhuǎn)和共享，對發(fā)揮全社會圖書資源的有效價值，促進(jìn)社會和諧具有重要意義?；ヂ?lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以及各種APP開發(fā)平臺的成功應(yīng)用，為實現(xiàn)圖書資源共享提供了技術(shù)保障。與此同時，Android操作系統(tǒng)已成為市場主流，2016年上半年，Android操作系統(tǒng)便占有全球移動智能手機系統(tǒng)86.2%的市場份額[3]。此外，線下面對面交互或借助中間媒介進(jìn)行交互已成為人們所普遍認(rèn)可的便捷交互方式。因此，利用線下多種交互方式在Android系統(tǒng)上設(shè)計和開發(fā)一款共享圖書的APP，具有良好的發(fā)展前景。

2 傳統(tǒng)圖書共享方式的缺陷

“圖書漂流”活動源于20世紀(jì)60年代的歐洲，方法類似于中世紀(jì)的“漂流瓶”，即書友將自己擁有卻不再閱讀的書籍貼上特定的標(biāo)簽后，投放到公園長凳、咖啡館桌子等公共場所，無償?shù)靥峁┙o拾取的人閱讀。拾取之人閱讀之后再以相同的方式將書投放到公共環(huán)境中去，從而實現(xiàn)“圖書漂流”。但這類傳統(tǒng)的“圖書漂流”共享方式難以全面推廣，其主要缺陷有以下幾點。

2.1 無信息化支持

圖書由書友自愿放置于公共場所，因此，圖書的擁有者、放置地點、圖書類別等問題均無有效信息可供參考，這常導(dǎo)致其他書友借書無處可尋，對圖書內(nèi)容更是一無所知。而散播在公共場所的零散書籍在惡劣環(huán)境下被破壞、損毀至無法閱讀也難以被人察覺，從源頭處便阻礙圖書的正常“漂流”[4]。

2.2 無有效管理手段

由于缺乏管理系統(tǒng)，圖書漂流無法對借閱者做出有效約束，私自截留或肆意損壞圖書都會影響正常的圖書漂流過程。上海市普陀區(qū)圖書館對漂流圖書的跟蹤調(diào)查結(jié)果顯示，自首批圖書“放漂”后，社會各界的捐贈圖書冊數(shù)已突破十萬，但圖書循環(huán)率僅為30%.此外，部分回漂的書還存在劃痕、缺頁等現(xiàn)象，余下的圖書或是暫時擱淺，或銷聲匿跡[5]。

2.3 圖書館服務(wù)管理模式問題頗多

當(dāng)前的圖書館管理系統(tǒng)以圖書管理為中心，難以體現(xiàn)圖書館以讀者為中心的服務(wù)理念，大部分圖書館管理系統(tǒng)均存在圖書館資源相對隔離及信息服務(wù)相對孤立、不能全面集成圖書館的業(yè)務(wù)和管理工作，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重的問題[6]。

＊［基金項目］廣東省科技發(fā)展專項基金資助項目（No.2017A010101001）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)專項基金資助項目（No.JZ2016HGBZ1032）；論文得到國家留學(xué)基金資助

3 “圖書漂流”APP特點

本文將“圖書漂流”APP與線下跳蚤市場、同類換物網(wǎng)和同類型的APP進(jìn)行了比較，詳細(xì)說明了“圖書漂流”APP的客戶群、形式、地域、運營模式、業(yè)務(wù)類型、時間限制和功能創(chuàng)新等特點。詳細(xì)特點比較情況如表1所示。

4 “圖書漂流”APP開發(fā)步驟

在APP開發(fā)過程中使用了Eclipse開發(fā)平臺，開發(fā)語言為Java，還包含AndroidSDK、MySQL、ZXING、豆瓣圖書API和百度地圖SDK等多個輔助工具，最終實現(xiàn)了書友在線上分享交流圖書漂流信息、線下直接借閱[7]。

表1 “圖書漂流”APP的特點

4.1 總體設(shè)計

APP總體工作流程如圖1所示。

圖1 工作流程圖

一個Android應(yīng)用程序一般包含4種子構(gòu)造塊，即Activity、Service、Content Provider和 Broadcast Receiver。Activity是在手機前臺與用戶通信，Service在后臺分析前臺所傳達(dá)的命令而完成相關(guān)工作，Content Provider是數(shù)據(jù)存儲，Broadcast Receiver協(xié)助程序組件之間的相互通信[8]。

“圖書漂流”APP將用戶分為兩類，即書友（普通用戶）和管理員，其中，管理員負(fù)責(zé)對分布于城市各地的圖書交換柜中的圖書資源、用戶信息進(jìn)行調(diào)配和管理，負(fù)責(zé)整個APP的管理工作；書友作為普通用戶，主要通過APP進(jìn)行圖書的查詢、申請和借閱，享受APP帶來的便利服務(wù)。同時，與APP和服務(wù)器進(jìn)行信息交互的圖書交換柜具有自動控制、驗證、遠(yuǎn)程監(jiān)控和報警等功能。

4.2 功能設(shè)計

APP的注冊用戶分為管理員和書友（普通用戶），其具體工作如下。

4.2.1 管理員

管理員負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)的維護(hù)和管理，包括圖書的上架、調(diào)配、銷毀以及用戶行為的監(jiān)督、提醒等，其具體功能如下。

4.2.1.1 添加圖書

管理員使用攝像頭掃描圖書條形碼，服務(wù)端解析條形碼數(shù)據(jù)后獲得圖書的ISBN碼，并在相關(guān)出版網(wǎng)站查詢圖書的具體信息，同時，將該信息呈現(xiàn)給管理員，管理員核對信息無誤后將圖書正式上架，以供書友查詢、借閱。

4.2.1.2 圖書調(diào)配與管理

因為各個圖書交換柜的周邊環(huán)境不同，使得不同圖書交換柜的借閱信息呈現(xiàn)差異化的傾向和偏好，管理員可以根據(jù)借閱信息主動平衡圖書交換柜間的差異。例如，減少借閱量小的圖書交換柜的圖書數(shù)量，并將剩余圖書轉(zhuǎn)向借閱量大的圖書交換柜，或?qū)⑻囟ǚN類圖書集中投放在受歡迎的圖書交換柜，強化書友的借閱體驗。此外，還可以勘正圖書的謬誤信息，銷毀下架圖書的信息。出現(xiàn)以上情況，管理員可以通過APP隨時操作，實時更新數(shù)據(jù)。

4.2.1.3 用戶管理

管理員可以通過APP查看書友的詳細(xì)借閱信息，包括借閱時間、書目、逾期時間、評論和積分等。對提出申請的書友，管理員可參考該書友的借閱歷史和積分進(jìn)行審核；對有長時間逾期不還、損毀圖書或其他違規(guī)行為的用戶，處以臨時封禁、永久封禁和銷戶等懲罰，以維護(hù)良好的用戶環(huán)境。

4.2.2 普通用戶

書友是系統(tǒng)中的普通用戶，通過APP即可方便、快捷地查詢和借閱圖書，享受閱讀的樂趣，具體功能如下。

4.2.2.1 設(shè)定資料

書友可以在APP中選擇填寫一些個人信息——性別、生日、喜愛的圖書種類、手機、QQ等聯(lián)系信息，在注冊頁面的地圖上還可以選擇用戶所在位置，系統(tǒng)會根據(jù)書友填寫的相關(guān)信息、借閱和歸還情況提供個性化服務(wù)，包括推薦特定書目、借閱地點導(dǎo)航和好友推薦等。

4.2.2.2 圖書追溯

系統(tǒng)中每本書上架、歷次借閱、歸還、評分與評價、下架等都被服務(wù)器數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)詳細(xì)記錄，書友可以追溯自己感興趣的所有圖書的漂流航跡，對圖書漂流狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)性追蹤，并對圖書進(jìn)行全生命周期的關(guān)注。

4.2.2.3 查詢與借閱圖書

查詢圖書是書友在APP中通過關(guān)鍵字查詢自己希望借閱的圖書，查詢結(jié)果以列表方式呈現(xiàn)，書友可以查看每一條查詢結(jié)果，最終選定借閱的圖書。在圖書的詳細(xì)信息界面提供了該系列圖書的具體信息，包括存放點、存放數(shù)量、現(xiàn)有借閱人等。書友根據(jù)相關(guān)信息可自行選擇借閱地點，APP自動生成導(dǎo)航信息，并顯示出服務(wù)器生成的口令信息，引導(dǎo)書友前往相應(yīng)地點的圖書交換柜通過口令驗證來完成借閱。同時，如果借閱圖書所存放的點距離書友比較遠(yuǎn)，書友可以通過APP發(fā)出捎帶請求，捎帶者根據(jù)捎帶請求可將圖書捎帶至?xí)迅郊目山栝嘃c，以便書友自行前往借閱。

4.2.2.4 圖書與私信管理

圖書管理是書友對已借閱的圖書進(jìn)行管理，包括發(fā)表圖書評分、評價，拖動進(jìn)度條可調(diào)整當(dāng)前已讀的進(jìn)度，查看自己所有借閱圖書的時間、地點和歸還時間，此外，還可查看其他書友發(fā)送的交友或借閱申請等私信，并對其作出回應(yīng)。4.2.2.5 申請捐贈

書友可以捐贈身邊閑置的或希望與他人分享的圖書，通過添加圖書的功能直接將圖書上傳到數(shù)據(jù)庫中，并可持續(xù)關(guān)注該本圖書的借閱軌跡。

4.2.2.6 用戶圖書積分

服務(wù)器根據(jù)圖書狀態(tài)信息的改變分別給予圖書捐贈者、圖書捎帶者、已完成圖書借閱和歸還的書友不同的積分獎勵。書友與管理員的相應(yīng)功能如圖2所示。

4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

在服務(wù)器端MySql的數(shù)據(jù)庫BookCrossing中，建立了

多張表來存放APP所需的大部分信息，還有一部分存放在手機中的數(shù)據(jù)庫sqlite里作為緩存[9]。

4.3.1 數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計

“圖書漂流”APP的數(shù)據(jù)庫中包括了Users（用戶）和Books（圖書）2個實體，實體間的關(guān)系如圖3所示。

圖2APP功能示意圖

圖3 系統(tǒng)E-R圖

圖3中，N表示相鄰的2個實體，比如Users與Books之間是一對多的關(guān)系，N：M表示多對多的關(guān)系，在保證數(shù)據(jù)完整性的前提下，最大程度節(jié)省數(shù)據(jù)存儲空間，保證了實體間的合理關(guān)系，且無冗余。3個實體又包括了各自的字段，通過借閱、管理、歸還等多個外鍵聯(lián)系，使得整個數(shù)據(jù)庫形成一個完整的整體，具有較高的工作效率。

4.3.2 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計

Users表：保存用戶登錄時所需要的信息，其中包括用戶名、密碼、用戶權(quán)限（用以區(qū)分管理員和書友）、是否允許用戶借閱的標(biāo)記位、申請信息是否通過的標(biāo)記位等。

Lib表：保存所有圖書角的圖書信息，其中包括圖書的ISBN碼、圖書名、各個圖書點某本書的擁有量、圖書類型、某書評分的計算量等。

UsersData表：保存用戶的私人信息，其中包括年齡、生日、愛好、手機、QQ、位置信息等。

4.4 終端技術(shù)實現(xiàn)

4.4.1 掃碼上傳

掃碼功能通過集成在APP內(nèi)的zxing掃碼軟件實現(xiàn)。軟件打開手機攝像頭，識別和讀取代表圖書ISBN碼的條形碼，再將讀取到的ISBN碼交付給其他模塊，從而實現(xiàn)對圖書的確認(rèn)。

首先是確定權(quán)限，賦予軟件相應(yīng)的權(quán)限：

android:name="android.permission.VIBRATE"/>

android:name="android.permission.CAMERA"/>

android:name="android.hardware.camera.autofocus"/>

接著在掃碼按鈕上設(shè)置監(jiān)聽器，觸發(fā)監(jiān)聽器執(zhí)行startActivityForResult()方法調(diào)用掃碼程序，將得到的信息返回給調(diào)用者，最后在onActivityResult()中用相應(yīng)的Intent類型data接收圖書ISBN碼。

4.4.2 圖書信息下載

通過圖書ISBN碼在相關(guān)網(wǎng)站查詢，從查詢結(jié)果中篩選出有效信息反饋到移動終端。

取得圖書ISBN編號后，用“https://api.douban.com/v2/book/isbn/”與ISBN號拼接得到圖書信息的地址。

整理地址圖書信息中的JSON格式數(shù)據(jù)，從中分離出圖書的有關(guān)信息，包括封面、作者、簡介等，即：

public Bitmap DownloadBitmap(String bmurl){

Bitmap bm=null;

InputStream is=null;

BufferedInputStream bis=null;

try{

URL url=new URL(bmurl);

URLConnection connection=url.openConnection();

bis=new BufferedInputStream(connection.getInputStream());

bm=BitmapFactory.decodeStream(bis);} }

4.4.3 圖書信息存儲

存儲反饋的圖書信息，以備管理員和書友管理、查詢。將圖書信息拆分為String數(shù)組進(jìn)行傳輸，并保存到數(shù)據(jù)庫中，管理員可以根據(jù)圖書信息審核圖書，書友可以根據(jù)圖書信息決定是否借閱，即：

Socket socket=new Socket("192.168.1.107",8888);

System.out.println("Client connected");

DataOutputStream dout = new

DataOutputStream(socket.getOutputStream());

String query=String.format("addbook/%s/%s/%s/%d",isbn,

bookname,bookcorner,quantity);

dout.writeUTF(query);

DataInputStream din = new

DataInputStream(socket.getInputStream());

String msg=din.readUTF();

4.4.4 路徑規(guī)劃

決定了需要借閱的圖書后，APP可以引導(dǎo)書友到相應(yīng)的借閱點借閱圖書。

先確定書友的位置，再根據(jù)借閱點的位置自動為書友規(guī)劃出最佳路徑，以節(jié)約書友的時間和空間成本，即：if(location==null||mMapView==null)return;

MyLocationData locData = new MyLocationData.Builder().accuracy(location.getRadius()).direc tion(100).latitude(location.getLatitude()).longitude(location.get Longitude()).build();if(isFirstLoc){

isFirstLoc=false;

LatLng ll=new LatLng(location.getLatitude(),location.getLongitude());

MapStatusUpdate u=MapStatusUpdateFactory.newLatLng(ll);

mBaiduMap.animateMapStatus(u);}

5 結(jié)束語

本文針對現(xiàn)有圖書漂流的不足，結(jié)合當(dāng)前Android平臺的巨大優(yōu)勢，將傳統(tǒng)圖書漂流與Android平臺有機結(jié)合，提出了基于Android平臺的圖書漂流APP開發(fā)方案。該APP提供了線上交流平臺和線下交易系統(tǒng)，使書友在線下能夠輕松查詢并借閱自己想要的圖書，同時，在線上與其他愛書之人共享自己的讀書心得，徹底打破傳統(tǒng)的圖書館—書友的單一結(jié)構(gòu)，以網(wǎng)狀形式覆蓋城市借閱點，讓書友不再受時間和空間的限制，閑暇之余可輕松借閱。