# iBooks 笔记专家 详细设计文档

> 版本: 1.1  (2025-09 重构整理)  
> 维护者: 项目开发组  
> 说明: 本文档统一重新编排章节，增加架构与 UML 部分，便于后续扩展与维护。

| 版本 | 日期 | 说明 |
|------|------|------|
| 1.0  | 2025-08 | 初版文档 |
| 1.1  | 2025-09 | 重组目录；新增模块拆分、UML、AI 简评与可视化章节整理 |

## 1. 概述

本工具用于从 macOS iBooks（Apple Books）应用的数据文件中提取用户的书籍笔记，并以 Markdown 格式导出。支持从 iBooks 的数据库和 plist 文件自动同步数据，支持交互式选择书籍导出，导出内容结构清晰，便于后续整理和阅读。
支持按最近打开时间排序书籍，菜单显示书名与时间戳，导出流程高效。

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## 2. 功能

## 2.1 主要功能

- 自动同步 iBooks 数据库和书籍信息文件到本地 `./data` 目录。
- 解析 iBooks 笔记数据库，构建结构化的 `booksnote` 数据。
- 解析书籍元数据（如书名、路径等）。
- 支持交互式模糊搜索选择要导出的书籍。
- 按章节导出所选书籍的所有笔记，格式为 Markdown。
- 书名中如含有“-xxxx”后缀，仅保留“-”前的主书名。
- 书籍选择菜单按最近打开时间（last_open）降序排序，显示格式为“书名 [时间戳]”。

## 2.1 GUI

![img](uml/iShot_2025-09-07_12.22.26.png)
![img](uml/iShot_2025-09-07_12.22.05.png)
![img](uml/iShot_2025-09-07_12.22.16.png)

笔记导出markdown格式：
![img](uml/iShot_2025-09-07_12.31.49.png)
![img](uml/iShot_2025-09-07_12.32.41.png)


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## 3. UML 图（Mermaid）

> 注：使用 Mermaid 语法，支持在支持渲染的 Markdown 查看。类之间仅展示主要依赖/调用，非完整字段集合。

### 3.1 类图（核心模块）
![img](uml/iShot_2025-09-07_12.55.41.png)

### 3.2 时序图：应用启动
![img](uml/iShot_2025-09-07_12.56.27.png)

### 3.3 时序图：选择书籍 + AI 简评
![img](uml/iShot_2025-09-07_12.56.00.png)

### 3.4 时序图：导出 Markdown
![img](uml/iShot_2025-09-07_12.57.06.png)

### 3.5 时序图：已读书籍网格刷新
![img](uml/iShot_2025-09-07_12.57.19.png)

### 3.6 时序图：点击已读封面跳转
![img](uml/iShot_2025-09-07_12.57.28.png)

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## 4. 主要数据结构

### 4.1 booksnote

```python
booksnote = {
  assetid: { label_path: { uuid: {
      'creationdate': '2023/7/12',
      'filepos': None,
      'idref': '008.xhtml',
      'note': None,
      'selectedtext': '這就是宣傳的恐怖之處'
      }}}
}
```
- `assetid`：书籍唯一标识
- `label_path`：章节名
- `uuid`：笔记唯一标识
- 其余字段为笔记内容及元数据

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## 5. 主要流程

### 5.1 数据同步

- 自动将 iBooks 的数据库和 plist 文件复制到本地 `data/` 目录，便于后续处理。

### 5.2 构建 booksnote

- 通过 `get_annotations` 解析 SQLite 笔记数据库，获取所有笔记。
- 通过 `parse_books_plist` 解析书籍元数据，获取书名、路径等信息。
- 遍历每本书的所有笔记，结合OPF、NCX文件和HTML 文件，定位章节名。
- 若无法通过目录文件定位章节，则尝试通过笔记选中文本在 HTML 文件中查找章节，否则标记为“未找到章节”。

### 5.3 交互式选择书籍

- 读取 Books.plist 获取所有书籍元数据。
- 读取 BKLibrary.sqlite，获取每本书的最近打开时间（last_open，苹果时间戳，基准2001-01-01）。
- 生成书名列表（优先 `displayname`，其次 `itemname`，否则用 `assetid`），并去除“-xxxx”后缀。
- 按 last_open 时间戳降序排列，菜单显示“书名 [时间戳]”，时间戳为 last_open 字段。
- 使用 InquirerPy 提供模糊搜索交互界面，供用户选择要导出的书籍。

### 5.4 导出 Markdown

- 仅导出用户选择的书籍。
- Markdown 格式如下：

  ```
  # 笔记导出 2025-08-06 12:00
  ## 书名
  ### 章节名
  选中文本
  > 笔记内容
  ```

- 每条笔记独立分行，章节分组。

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## 6. 关键函数说明

### 6.1 build_booksnote

- 输入：注释数据库路径、书籍 plist 路径
- 输出：结构化的 booksnote 字典
- 逻辑：遍历所有笔记，结合书籍元数据和目录信息，归类到章节下

### 6.2 export_booksnote_to_md

- 输入：booksnote、booksinfo、导出路径
- 输出：Markdown 字符串，并写入文件
- 逻辑：遍历每本书、每个章节、每条笔记，按格式输出

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## 7. 交互与用户体验

- 通过命令行交互，用户可模糊搜索并选择要导出的书籍。
- 若无可导出的笔记，程序自动退出并提示。
- 导出后，显示导出文件路径和书名。

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## 8. 代码片段示例

### 8.1 书名处理逻辑

```python
name = info.get('displayname') or info.get('itemname') or assetid
# 如果书名中包含“-”，只取“-”前面的部分
if '-' in name: name = name.split('-', 1)[0].strip()
```

### 8.2 交互式选择与排序

```python
from booklist_parse import get_books_last_open
last_open_times = get_books_last_open('data/BKLibrary.sqlite')
for assetid, info in booksinfo.items():
    ...
    ts = last_open_times.get(assetid, {}).get('last_open', 0)
    assetid2lastopen[assetid] = ts
sorted_assetids = sorted(assetid2name.keys(), key=lambda aid: assetid2lastopen[aid], reverse=True)
choices = [f"{assetid2name[aid]} [{assetid2lastopen[aid]}]" for aid in sorted_assetids]
answer = inquirer.fuzzy(
    message="请选择要导出的书名（支持模糊搜索）:",
    choices=choices,
    multiselect=False,
    instruction="上下键选择，输入可模糊筛选，回车确定"
).execute()
```

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## 9. 依赖说明

- Python 3
- 主要依赖库：`InquirerPy`, `bs4`, `shutil`, `os`, `datetime`, `sqlite3`
- 需有 iBooks 数据库、plist 文件和 BKLibrary.sqlite 的本地访问权限

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## 10. 目录结构

- `data/`：存放同步下来的数据库和 plist 文件（含 AEAnnotation.sqlite、Books.plist、BKLibrary.sqlite 等）
- `notes/`：导出的 Markdown 文件
- `examples/`：epub 示例文件夹

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## 11. 主要代码文件说明（细化）

### 11.1 exportbooknotes.py

- 采用 OOP 设计，核心类为 `BookNotesExporter`：
  - `build_booksnote(bookid=None)`：构建结构化笔记数据。
  - `export_booksnote_to_md(booksnote, booksinfo, out_path=None)`：导出为 Markdown。
  - `find_file_by_ext`、`get_toc_tree` 等辅助方法。
- 数据同步：自动复制 iBooks 数据库和元数据到本地。
- 菜单交互：按最近打开时间戳排序，显示“书名 [时间戳]”，支持模糊搜索。
- 只处理用户选中书籍的笔记，按章节分组导出 Markdown。
- 依赖核心解析模块，负责主流程调度。

### 11.2 annotationdata.py

- OOP 设计，核心类为 `AnnotationManager`：
  - `get_annotations(bookid=None)`：返回所有或指定 assetid 的笔记。
  - `parse_location(location)`：静态方法，解析定位信息。
- 解析 AEAnnotation.sqlite，提取所有或指定 assetid 的笔记。
- 支持苹果时间戳转换，结构化输出。

### 11.3 booklist_parse.py

- OOP 设计，核心类为 `BookListManager`：
  - `get_books_info()`：获取书籍元数据。
  - `get_books_last_open()`：获取每本书的最近打开时间。
- 解析 Books.plist，获取书籍元数据（书名、作者、路径、时间等）。
- 解析 BKLibrary.sqlite，获取每本书的最近打开时间。

### 11.4 opf_parse.py

- OOP 设计，核心类为 `OPFParser`：
  - `parse_opf(filepath)`：静态方法，返回 id->href 映射。
- 解析 epub 的 OPF 文件，获取章节与文件映射关系（idref -> href）。

### 11.5 toc_parse.py

- OOP 设计，核心类为 `TOCParser`：
  - `parse_navpoints(navpoints)`：递归解析 navPoint 节点。
  - `find_label_path(node, ref, filepos, path)`：查找章节路径。
  - `find_section_by_selectedtext(html_path, selectedtext)`：通过选中文本定位章节标题。
  - `parse_html_title(html_path)`：解析 html 文件标题。
- 解析 NCX 目录文件，递归构建章节树结构。

### 11.6 backup/booksnote.py

- 历史/备份脚本，辅助数据迁移或格式转换。

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## 12. 扩展与维护建议

- 可扩展支持多本书批量导出
- 可增加导出格式（如 HTML、PDF）
- 可优化章节定位算法，提升准确率
- 可增加 GUI 交互界面

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如需进一步细化某一部分设计，请告知！

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## 13. GUI 架构与模块调用关系（2025 拆分后更新）

### 13.1 模块职责概览

| 模块 | 主要类/函数 | 职责 | 关键依赖 |
|------|-------------|------|----------|
| `ibook_export_app.py` | `IBookExportApp` | GUI 入口，组合各 Mixin，组织信号/槽，生命周期管理 | `CoverMixin`, `FinishedBooksMixin`, `BookReviewWorker`, `BookListManager`, `BookNotesExporter` |
| `cover_mixin.py` | `CoverMixin` | 解析、查找、缩放显示封面 | `config` (目录), Qt Widgets |
| `finished_books_mixin.py` | `FinishedBooksMixin` | 已读书籍网格数据装载与自适应布局、点击跳转 | `BookListManager.get_finished_books_this_year`, `CoverMixin.find_book_cover` |
| `review_worker.py` | `BookReviewWorker` | 后台线程获取书籍 AI 简评并写入 `bookintro.json` | `ai_interface.DashScopeChatClient` |
| `booklist_parse.py` | `BookListManager` | 书籍基础元数据、阅读统计、已读书籍列表 | `annotationdata.AnnotationManager`, `config` |
| `annotationdata.py` | `AnnotationManager` | 解析笔记 SQLite，返回结构化笔记 | SQLite DB |
| `exportbooknotes.py` | `BookNotesExporter` | 构建/导出 Markdown 笔记 | `annotationdata`, `toc_parse`, `opf_parse` |
| `toc_parse.py` | `TOCParser` | 解析 NCX/HTML 标题，定位章节路径 | 文件系统/HTML |
| `opf_parse.py` | `OPFParser` | 解析 OPF 获取 manifest 映射 | OPF XML |
| `charts.py` | 图表组件 | 周 / 月 / 年 / 气泡指标可视化 | `BookListManager` 汇总数据 |

### 13.2 运行时对象关系（简化 UML 文本表示）
```
IBookExportApp
 ├── BookListManager (数据/统计)
 ├── BookNotesExporter (导出)
 ├── [Composition via Mixin] CoverMixin
 ├── [Composition via Mixin] FinishedBooksMixin
 ├── 0..n BookReviewWorker (异步 AI 简评线程池 _active_workers)
 └── charts.* Widgets (按需创建)
```

`IBookExportApp` 通过多继承获得封面与已读网格功能：
1. 封面查找 -> `CoverMixin.find_book_cover`
2. 网格构建 -> `FinishedBooksMixin._populate_finished_books_grid`
3. AI 简评 -> `BookReviewWorker` 发起，完成后回调 `_on_review_finished`

### 13.3 启动序列（Startup Sequence）
1. 用户运行 `ibook_export_app.py` → 创建 `QApplication`
2. `IBookExportApp.__init__`：
  - 加载 `.ui`
  - `sync_source_files(config)`（复制原始库到 `data/`）
  - 构建 `BookListManager` → 加载 plist / 统计数据
  - 构建书籍列表（按 last_open 排序）填充 `QListWidget`
  - 初始化封面标签 & `_load_initial()`（前三本封面 + 首本 AI 简评启动）
  - `_populate_finished_books_grid()`（已读网格初填）
  - 安装事件过滤器（视口 Resize + Tab 切换策略 C + A）
  - 安排延迟 `_relayout_finished_grid()` 确保初次布局正确
3. 主窗口显示；用户可交互。

### 13.4 书籍切换流程（Selecting a Book）
1. 用户在列表中选中条目 → `currentRowChanged` → `update_book_info(row)`
2. 刷新右侧三张封面（当前 + 后两本轮播预览）
3. 构建基础信息 `_base_info_cache`
4. 若 `bookintro.json` 已有简评 → 直接渲染；否则启动新 `BookReviewWorker` → 占位“简评获取中...”
5. 线程完成 → 通过信号调用 `_on_review_finished` → 更新 HTML。

### 13.5 AI 简评线程生命周期
1. 实例化 `BookReviewWorker(bookname, prompt, json_path)`
2. 连接 `finished` 信号到：
  - `_on_review_finished`
  - `_remove_worker`（清理活动线程列表）
3. `worker.start()` → 线程内部：调用 `DashScopeChatClient.ask()`；写入/更新 `bookintro.json`；发送 `finished` 信号。
4. 主线程根据 `_current_bookname` 校验是否仍是当前书，防止串写。

### 13.6 已读书籍网格刷新逻辑
事件触发：
1. 程序启动初次调用 `_populate_finished_books_grid()`
2. Tab 切换到“已读书籍”标签 → `_on_main_tab_changed()` → 若命中，立即 `_relayout_finished_grid()` 并延迟一次；（后续可扩展为定期重新查询）
3. （可选待扩展）外部刷新按钮调用 `_populate_finished_books_grid()`

数据来源：`BookListManager.get_finished_books_this_year()`：
 - 查询本地 `BKLibrary.sqlite` 中 `ZISFINISHED=1 AND ZDATEFINISHED NOT NULL`
 - 将 Apple epoch(2001) 秒转为 `datetime`，过滤 `year==当前年`
 - 返回列表后排序（时间倒序）

### 13.7 封面加载与缩放流程
1. `_load_initial()` / `update_book_info()` 内调用 `find_book_cover()` 获取路径
2. 原图 QPixmap 存入 `_cover_pixmaps_original`
3. `_apply_cover_scale()` 使用当前 `cover_ratio`（默认 1.2）和弹性策略计算目标高度
4. 固定宽 180px，受硬上限 400px 与（可选）文本区 45% 限制
5. 非弹性模式忽略文本高度，仅 ratio + 硬上限。

### 13.8 导出流程（Export Notes）
1. 用户点击“导出”按钮 → `export_notes()`
2. 取当前行 assetid → `BookNotesExporter.build_booksnote(bookid)`
3. 组装单书字典 → `export_booksnote_to_md()` 输出 Markdown 到 `notes/` 目录
4. 弹窗提示路径。

### 13.9 统计图表流程
1. 启动后调用 `_init_charts()`（懒加载）
2. 获取周 / 月 / 年聚合数据及总指标
3. 构造原生自绘组件 `BarChartWidget` / `ScatterChartWidget` / `BubbleMetricsWidget`
4. 添加到对应 Layout。

### 13.10 关键调用关系（摘要）
```
update_book_info -> find_book_cover (CoverMixin)
update_book_info -> BookReviewWorker.start -> _on_review_finished
_populate_finished_books_grid (FinishedBooksMixin) -> manager.get_finished_books_this_year
_on_finished_cover_clicked -> _switch_to_export_tab -> listwidget.setCurrentRow -> update_book_info
export_notes -> BookNotesExporter.build_booksnote -> export_booksnote_to_md
_init_charts -> manager.get_total_readtime* 系列函数
```

### 13.11 数据流摘要
```
iBooks 原始文件 -> sync_source_files -> data/*.sqlite / Books.plist
  └─ BookListManager 载入 -> booksinfo / open_times / 阅读统计
     ├─ IBookExportApp 构建主列表
     ├─ FinishedBooksMixin 查询已读 -> 网格
     └─ charts.py 生成可视化

注释数据库 -> AnnotationManager -> 笔记结构 -> BookNotesExporter.build_booksnote -> Markdown

AI 请求 -> BookReviewWorker -> DashScopeChatClient.ask -> bookintro.json -> _on_review_finished 渲染
```

### 13.12 扩展点与建议
1. 已读书籍：增加“显示全部年份 / 仅今年”开关；提供手动“刷新”按钮。
2. 封面缓存：引入 LRU (assetid -> QPixmap) 降低重复磁盘扫描。
3. AI 简评：加速策略（本地缓存 TTL、批量预取前 N 本）。
4. 异步任务：统一线程池/任务队列，避免过多 QThread 分散管理。
5. 测试建议：
  - 单元：`BookListManager.get_finished_books_this_year` 年份过滤、无行时返回。
  - 单元：封面查找：构造临时目录含多个候选文件。
  - 集成：启动后模拟选择书籍 → 断言 `_current_bookname` 及 HTML 含字段。
6. 性能：大书量时（>1000）列表初始化可用分页或懒加载。
7. 打包：后续可用 `PyInstaller`，将可执行与资源（icons、ui）整合。

### 13.13 风险与缓解
| 风险 | 描述 | 缓解 |
|------|------|------|
| 数据不同步 | data/ 下 sqlite 未更新导致已读缺失 | 提供“重新同步”按钮；比对文件修改时间 |
| AI 接口失败 | 网络/配额问题 | 回退本地提示文本；重试按钮 |
| UI 首次网格错排 | 视口宽度未稳定 | 采用双阶段（立即+延迟）重排 & Resize 监听 |
| 线程未回收 | 多次切换书籍产生积压 | 维护 `_active_workers` 列表并在完成回收 |

---

（本节为 2025-09 结构化重构新增）

## 14. 书籍阅读时长统计与可视化

### 14.1 阅读时长统计逻辑

1. `readtime30d`：每本书最近30天每天的阅读时长（分钟），索引0为今天，索引29为30天前。
2. `readtime12m`：每本书今年每月的累计阅读时长（分钟），索引0为1月，索引11为12月。统计逻辑为遍历今年每一天，按月累计。
3. `readtime_year`：每本书今年总阅读时长（分钟），为`readtime12m`各月之和。
4. 支持无笔记但当天有打开书籍时，阅读时长设为`READ_TIME_OPEN_DAY`（config.py配置，默认30分钟）。
5. 多条笔记时，统计相邻笔记时间差（仅累加小于3小时的部分），更真实反映实际阅读行为。

### 14.2 全局统计函数

- `get_total_readtime_year()`：返回全年所有书的累计阅读时间（分钟）。
- `get_total_readtime12m()`：返回全年所有书的月度累计阅读时间（长度12的列表，单位：分钟）。
- `get_total_readtime(days=30)`：返回最近days天每天所有书籍的总阅读时间（分钟），索引0为今天。

#### 设计说明
- 所有统计均以“分钟”为单位，便于可视化和分析。
- 年度统计遍历今年每一天，保证月度和年度数据完整。
- 统计逻辑与实际阅读行为高度贴合，支持无笔记但有打开书籍的场景。

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### 14.3 可视化设计（统计标签页）

**布局**：统计页使用 2x2 宫格：
- 左上（frame_bubble）：综合指标气泡图。
- 右上（frame_year）：全年 12 个月阅读时长柱状图。
- 左下 (frame_week)：最近 7 天阅读时长柱状图（索引0=今天）。
- 右下 (frame_month)：最近 30 天阅读时长柱状图（索引0=今天）。

**数据来源**：
- 周图：`get_total_readtime(days=7)` 结果列表（单位：分钟）。
- 月图：`get_total_readtime(days=30)` 结果列表（单位：分钟）。
- 年图：`get_total_readtime12m()` 返回长度 12 列表（分钟）。
- 综合：
  * 全年阅读小时数 = `get_total_readtime_year() / 60`（向下取整或保留1位小数）。
  * 月均阅读小时数 = `(sum(month_list) / 12) / 60`。
  * 近7天阅读小时数 = `sum(week_list) / 60`。
  * 日均阅读分钟数 = `sum(month_list[:30 或 recent30]) / 30`（使用最近30天合计除以30）。

**气泡图**：
- 使用 5 个气泡（新增“已读”）分别表示：全年累计、月均、近7天、日均、今年已读完书籍数量。
- 半径 r ~ sqrt(value_normalized) 以减弱大值差异；先将不同单位映射到统一“分钟等价”尺度：`h -> *60`，`m -> 原值`，`book -> *60`（约定 1 本折算 1 小时，确保视觉上不至过小）。
- 默认布局：4 指标布局在十字形；当包含“已读”且数量≥5 时采用菱形 + 中心分布（中间放“已读”）。
- 颜色：全年(#5b6ee1)、月均(#c9b2d9)、近7天(#f4b2c2)、日均(#b9b542)、已读(#6aa84f)。
- 文本格式：`值 + 单位\n标签`；单位规则：`h` 显示“x.x 小时 / x 小时”，`m` 显示“x 分钟”，`book` 显示“x 本书”。
- 归一化约束：自动检测重叠，通过求最小非重叠缩放系数 S，使圆之间保留最小 6px 间距。

**渲染技术**：
- 使用原生 Qt 自绘组件（QWidget + QPainter）实现柱状图与气泡图，文件 `charts.py`。
- 优势：减少第三方依赖（移除 matplotlib），启动更快、打包体积更小；自绘可精细掌控布局与样式。
- 结构：
  * `BarChartWidget`：通用柱状图组件，支持数值标签、自适应缩放、单位显示。
  * `BubbleMetricsWidget`：四指标气泡图，按归一化后的平方根缩放半径，支持动态指标扩展。
- 刷新策略：当前初始化时构建；若后续增加刷新按钮，可对组件调用 setData/setMetrics 后 update()。

**更新策略**：
1. 启动时已调用 `sync_source_files`，再构建 `BookListManager`。
2. 通过管理器获取三类聚合数据。
3. 生成 numpy 数组（可选）并绘制。
4. 若无数据（全 0），显示占位提示“暂无阅读数据”。

**异常处理**：
- 捕获绘图异常（ImportError/RuntimeError），在 frame 中放置 QLabel 显示错误信息而不是抛出。 

**后续扩展**：
- 柱状图支持堆叠 / 渐变填充、鼠标 hover tooltip。
- 气泡图支持动画过渡或改为雷达/仪表盘形式；“已读”气泡可按年份切换（未来提供年份选择器）。
- 增加刷新按钮与 Esc 退出全屏逻辑。

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