学生管理系统项目
1、学生管理系统项目
尝试完成以下功能
实体类:
学生类:
id, 姓名，年龄，性别，成绩
需要使用数组保存学生信息
Student[] allStu
需要完成的方法
1. 根据学生的ID，找到对应的学生对象【完成】
2. 完成方法，添加新学生
3. 完成方法，删除指定ID的学生
4. 完成方法，展示数组中所有的学生信息
5. 根据学生成绩，完成降序排序
1.1包结构划分
包名规范：
1. 所有的单词全部小写
2. 不同的单词直接使用 . 隔开
3. 包结构其实对应的就是一个真实的目录结构
包结构的使用是为了在开发中让代码结构更加明确，更好管理，会慢慢接触到MVC设计模式。
MVC ==> Model Viewer Controller
目前学生管理系统需要的包【目前功能所需】
实体类 : 所有的实体类都会在一个包下
管理类 : 需要一个管理类来管理学生操作【核心】,需要一个包
主方法类 : 主方法
测试类: 测试功能，养成习惯，对于代码中的功能，写一个测试一个，今天会到用@Test
包名：
com.qfedu.student.system
--| entity 实体类包
--| manager 管理类包
--| mainproject 主方法所在包
--| testsystem 测试类
1.2学生实体类
package com.qfedu.student.system.entity;
/**
* 学生实体类
*
* @author Anonymous
*
*/
public class Student {
private int id;
private String name;
private int age;
private char gender;
private int score;
public Student() {}
public Student(int id, String name, int age, char gender, int score) {
super();
this.id = id;
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
this.score = score;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public char getGender() {
return gender;
}
public void setGender(char gender) {
this.gender = gender;
}
public int getScore() {
return score;
}
public void setScore(int score) {
this.score = score;
}
/**
* 使用System.out.println打印展示Student类对象时
* 是直接自动调用toString方法，展示该方法返回String字符串内容
*/
@Override
public String toString() {
return "Student [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + ", gender=" + gender + ", score=" + score
+ "]";
}
}
1.3管理类功能分析
管理类:
1. 数据的保存
2. 数据处理
CRUD 增删改查
数据的保存
明确使用的是一个Student类型的数据
Student[] allStus;
问题:
成员变量
使用一个成员变量数组来保存对应的数据，所有的内容都依赖于类对象的操作来完成，而且每一个管理类对象中保存的数据都是不一样的。
目前的不一样，是为了更好的复用性，后来的数据一样，是为了数据的统一性
当前管理类
功能后期是考虑复用的！！！
不管是数据的存储方式，数据的处理方式，都要需要考虑满足多种情况，多种方式。
1.4管理类构造方法
因为当前管理类内的成员变量是一个数组，当前构造方法需要对于保存学生信息的数组进行初始化操作。
传入参数是一个数组容量
传入一个数组，操作性，包括安全性都是存在一定的隐患。操作性较差，用户需要提供真实管理数据的空间，繁琐，引用指向有可能导致数据丢失。
传入一个数组容量，用户操作自由度更高！！！方便！！！快捷！！！省心省事！！！
要求传入的参数是一个数组容量，有没有要求???
1. int
2. 非负
3. int类型的最大值
【补充】Java中数组容量范围是在int范围以内，要求数组容量不得超出int范围Integer.MAX_VALUE - 8 为什么-8后面解释！！！
构造方法这里提供两种
1. 无参数构造方法
用户不用指定容量，我们给予用户一个初始化容量使用
2. 有参数构造方法
用户指定底层数组容量，要求数据在合理范围以内
1.5构造方法完成和成员变量补充
package com.qfedu.student.system.manager;
import com.qfedu.student.system.entity.Student;
public class StudentManager {
/**
* 私有化保存学生信息的数组，对外不能公开，有且只针对于当前管理类使用
* 初始化为null
*/
private Student[] allStus = null;
/**
* DEFAULT_CAPACITY 默认容量，这里是一个带有名字的常量
*/
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
/**
* 数组最大容量，是int类型最大值 - 8
* -8等我给你讲
*/
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
/**
* 无参数构造方法，但是需要创建底层保存学生数据的Student数组，因为当前数组
* 不存在，指向为null
*
*/
public StudentManager() {
allStus = new Student[DEFAULT_CAPACITY];
}
/**
* 用户指定初始化容量，但是要求初始化容量在合理范围以内，不能小于0 ，不能
* 大于数组的最大值，MAX_ARRAY_SIZE
*
* @param initCapacity 用户指定的初始化容量
*/
public StudentManager(int initCapacity) {
if (initCapacity < 0 || initCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) {
System.out.println("Input Parameter is Invalid!");
/* 异常抛出！！！ 补充该知识点 暂时留下一个 System.exit(0) 退出程序*/
System.exit(0);
}
allStus = new Student[initCapacity];
}
}
1.6增删改查方法实习
1.6.1增【重点】
分析:
权限修饰符:
public
不需要static修饰:
返回值类型:
boolean
添加成功返回true，添加失败返回false
方法名:
add （添加）
形式参数列表:
Student student
方法声明：
public boolean add(Student stu)
这里需要采用尾插法数据存入，这里需要一个计数器
int类型变量
成员变量：
可以保证每一个StudentManager对象中存储的内容都是独立，是根据当前数组中存储数据的容量来确定
/**
* 当前方法是添加学生类对象到StudentManager中，保存到底层的Student类型数组
*
* @param stu Student类对象
* @return 添加成功返回true，失败返回false
*/
public boolean add(Student stu) {
allStus[size] = stu;
size += 1;
return true;
}
1.6.2grow方法,底层数组容量扩容方法【核心】
流程
1. 获取原数组容量
2. 计算得到新数组容量
3. 创建新数组
4. 迁移数据
5. 保存新数组地址
方法分析:
权限修饰符:
private 核心操作，主要是在类内使用，类外不能调用当前方法。
不需要static修饰:
返回值类型:
void 当前方法不需要返回值
方法名:
grow
形式参数列表:
要求最小容量
为了保证add操作在合理的容量范围以内(MAX_ARRAY_SIZE)操作成功，这里要求通过add方法告知grow方法，最小要求容量扩容到多少？
需要考虑一些极端情况:
1. 添加多个，超出了grow增加的范围
2. 原数组容量为1，扩容之后不够用
方法声明:
private void grow(int minCapacity);
/**
* 类内私有化方法，用于在添加元素过程中，出现当前底层数组容量不足的情况下
* 对底层数组进行扩容操作，满足使用要求
*
* @param minCapacity 添加操作要求的最小容量
*/
private void grow(int minCapacity) {
// 1. 获取原数组容量
int oldCapacity = allStus.length;
// 2. 计算得到新数组容量，新数组容量大约是原数组容量的1.5倍 int newCapacity = oldCapacity + oldCapacity / 2;
// 3. 判断新数组容量是否满足最小容量要求
if (minCapacity > newCapacity) {
newCapacity = minCapacity;
}
// 4. 判断当前容量是否超出了MAX_ARRAY_SIZE
if (newCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) {
/* 这里需要一个异常处理，目前我们采用程序退出 */
System.exit(0);
}
// 5. 创建新数组
Student[] temp = new Student[newCapacity];
// 6. 数据拷贝
for (int i = 0; i < oldCapacity; i++) {
temp[i] = allStus[i];
}
// 7. 使用allStus保存新数组首地址
allStus = temp;
}
1.6.3删【重点】
方法分析:
权限修饰符:
public
不需要static修饰:
返回值类型:
boolean 删除成功返回true，删除失败返回false
方法名:
remove 移除
形式参数列表:
int id
方法声明:
public boolean remove(int id)
流程：
1. 根据ID找出对应的学生对象在数组中的下标位置
2. 根据下标位置删除元素，从删除位置开始，之后的元素整体先前移动
3. 最后一个原本存在数据的位置赋值为null
4. size 有效元素个数 -= 1
/**
* 根据用户指定的ID号，删除对应学生类对象
*
* @param id 指定的学生ID好
* @return 删除成功返回true，删除失败返回false
*/
public boolean remove(int id) {
int index = -1;
// 遍历数组的终止条件为size，有效元素个数
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (id == allStus[i].getId()) {
index = i;
break;
}
}
/*
* 以上代码循环结束，如果index的值为-1，证明没有找到对应的元素
* 当前方法无法进行删除操作，返回false
*/
if (-1 == index) {
System.out.println("Not Found!");
return false;
}
/*
* 如果index值不是-1，表示找到了对应需要删除的元素，进行删除操作
*
* 假设原数组容量10，有效元素个数为10，删除下标为5的元素
* 数组[5] = 数组[6];
* 数组[6] = 数组[7];
* 数组[7] = 数组[8];
* 数组[8] = 数组[9];
* 数组[9] = null;
*
* 数组[i] = 数组[i + 1];
*/
for (int i = index; i < size - 1; i++) {
allStus[i] = allStus[i + 1];
}
// 原本最后一个有效元素位置赋值为null
allStus[size - 1] = null;
// 有效元素个数 - 1
size -= 1;
return true;
}
1.6.4 查 根据学生的ID，找到对应的学生对象【重点】
方法分析:
权限修饰符
public
不需要static修饰
返回值类型:
Student学生类对象
方法名:
get 获取
形式参数列表:
int id
方法声明:
public Student get(int id)；
/**
* 根据指定的ID获取对应的Student类对象
*
* @param id 指定的ID号
* @return 返回对应的Student类对象， 如果没有找到，返回null
*/
public Student get(int id) {
int index = findIndexById(id);
return index > -1 ? allStus[index] : null;
}
1.6.5 补充方法，根据ID获取对应下标位置
方法分析:
权限修饰符:
private √ 给内部其他方法使用的一个功能，不需要对外
不需要static修饰
返回值类型:
int 需要的是一个下标，为int类型
方法名:
findIndexById
形式参数列表:
int id
方法声明:
private int findIndexById(int id)；
/**
* 类内私有化方法，用于根据指定ID获取对应的下标位置，提供给其他方法使用 *
* @param id 指定ID号
* @return 返回值是对应的下标位置，返回值大于等于0 表示找到对应元素，返回-1没有找到
*/
private int findIndexById(int id) {
int index = -1;
for (int i = 0; i < size; i++) {
if (id == allStus[i].getId()) {
index = i;
break;
}
}
return index;
}
1.6.6改
需求:
真实修改数组中保存的学生对象数据。
需要找到对应学生对象，修改其中指定的数据
方法分析:
权限修饰符:
public
不需要static修饰
返回值类型:
boolean √ 检测方法运行状态，如果出现问题，返回false
方法名:
modify
形式参数列表:
int id
方法声明:
public boolean modify(int id)
static补充
1. static修饰静态成员变量的共享性和持久性
2. static修饰静态代码块的加载性，和初始化操作
3. static修饰静态成员方法操作的便捷性和独立性
/**
* 根据用户指定的ID号，修改对应学生的信息
*
* @param id 用户指定的ID号
* @return 方法运行成功返回true，如果修改无法完成返回false
*/
public boolean modify(int id) {
// 通过类内其他成员方法获取对应ID的学生类对象
Student stu = get(id);
// 没有对应的学生类对象
if (null == stu) {
System.out.println("Not Found");
return false;
}
// 类似于点菜系统，需要完成修改操作
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int choose = 0;
while (choose != 5) {
System.out.println("ID: " + stu.getId());
System.out.println("Name: " + stu.getName());
System.out.println("Age: " + stu.getAge());
System.out.println("Gender: " + stu.getGender());
System.out.println("Score: " + stu.getScore());
System.out.println("1. 修改学生姓名");
System.out.println("2. 修改学生年龄");
System.out.println("3. 修改学生性别");
System.out.println("4. 修改学生成绩");
System.out.println("5. 退出");
choose = sc.nextInt();
// 1\n ==> 1 程序中剩余\n
sc.nextLine();
switch (choose) {
case 1:
System.out.println("请输入学生的姓名:");
String name = sc.nextLine();
stu.setName(name);
break;
case 2:
System.out.println("请输入学生的年龄:");
int age = sc.nextInt();
stu.setAge(age);;
break;
case 3:
System.out.println("请输入学生的性别:");
char gender = sc.nextLine().charAt(0);
stu.setGender(gender);
break;
case 4:
System.out.println("请输入学生的成绩:");
int score = sc.nextInt();
stu.setScore(score);
break;
case 5:
System.out.println("保存退出");
break;
default:
System.out.println("选择错误，请重新选择");
break;
}
}
return true;
}
1.6.7排序
需求:
根据学生的成绩，降序排序
方法分析：
权限修饰符:
public
不需要static修饰:
返回值类型:
void
方法名:
scoreSortDesc
形式参数列表:
不需要参数
方法声明:
public void scoreSortDesc()
/**
* 按照成绩降序排序的算法
*/
public void scoreSortDesc() {
/*
* 排序算法操作不能在原数据数组中进行直接操作，需要另外准备
* 一个用于排序的临时数组，这里就涉及到一个数据拷贝过程。
*/
Student[] sortTemp = new Student[size];
for (int i = 0; i < sortTemp.length; i++) {
sortTemp[i] = allStus[i];
}
for (int i = 0; i < sortTemp.length - 1; i++) {
// 找出极值
int index = i;
for (int j = i + 1; j < sortTemp.length; j++) {
// 按照成绩降序排序
if (sortTemp[index].getScore() > sortTemp[j].getScore()) {
index = j;
}
}
// 交换位置
if (index != i) {
Student stu = sortTemp[index];
sortTemp[index] = sortTemp[i];
sortTemp[i] = stu;
}
}
for (int i = 0; i < sortTemp.length; i++) {
System.out.println(sortTemp[i]);
}
}
1.7主页面完成
package com.qfedu.student.system.mainproject;
import java.util.Scanner;
import com.qfedu.student.system.entity.Student;
import com.qfedu.student.system.manager.StudentManager;
public class MainProject {
public static void main(String[] args) {
StudentManager stm = new StudentManager();
for (int i = 0; i < 15; i++) {
Student student = new Student();
student.setId(i + 1);
student.setName("测试" + i);
student.setGender(Math.random() > 0.5 ? '男' : '女');
// 随机数
student.setAge((int) (Math.random() * 100));
student.setScore((int) (Math.random() * 100));
stm.add(student);
}
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int choose = 0;
int id = 0;
while (choose != 7) {
System.out.println("1. 添加新学生");
System.out.println("2. 删除指定ID的学生");
System.out.println("3. 修改指定ID的学生");
System.out.println("4. 查询指定ID的学生");
System.out.println("5. 查询所有学生");
System.out.println("6. 按照成绩降序排序");
System.out.println("7. 退出");
choose = sc.nextInt();
sc.nextLine();
switch (choose) {
case 1:
/*
* 大家自己完成提供给用户一些输入提示，完成添加操作
*/
stm.add(new Student(100, "骚磊", 16, '男', 119));
break;
case 2:
System.out.println("请输入需要删除学生的ID号");
id = sc.nextInt();
stm.remove(id);
break;
case 3:
System.out.println("请输入需要修改信息的学生ID号");
id = sc.nextInt();
stm.modify(id);
break;
case 4:
System.out.println("请输入需要查询信息的学生ID号");
id = sc.nextInt();
Student student = stm.get(id);
if (null == student) {
System.out.println("查无此人");
} else {
System.out.println(student);
}
break;
case 5:
stm.showAllStudents();
break;
case 6:
stm.scoreSortDesc();
break;
case 7:
System.out.println("程序退出...");
break;
default:
System.out.println("选择错误");
break;
}
}
}
}
1.8项目后期功能
1. 数据持久化保存
IO操作文件内容 String字符串解析
2. Sout界面分离
除了viewer层，其他任何代码中不能出现任何一个Sout
3. 排序算法优化
可以让排序方法能够根据用户指定条件进行排序操作
4. 自定义异常添加
优化代码中错误提示和处理过程
5. 数据根据条件过滤展示
根据用户指定条件，过滤展示对应的数据
