基于JavaFX实现的数据库学生管理系统

0 前言

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0.1 关于课程设计

本学期学习了课程：数据库系统、面向对象编程，学院开始了为期两周的数据库课程设计，主要用编程语言连接数据库实现数据库信息的管理，本人选择了较为简单且普遍的一个课题——学生管理系统。本次课程设计所用语言为Java、开发工具为eclipse、数据库为MySQL5.5，为了控件更加美观和学习更多有关Java的技术，本次GUI设计采用JavaFX，界面更加美观，设计更加便利。
本博客主要记录JavaFX而不是数据库设计，数据库系统代码设计因人而异，需要程序员会基本的Java语法（尤其是JDBC），学会基本的GUI概念和Swing控件的使用，再加上一定的编程思维和时间即可完成。
本次课程设计时间安排：
第一周周一上午安装MySQL5.5，周一下午和周二一整天学习JavaFX最基本的知识，周三开始到第二周的周二完成代码设计，第二周周三晚上老师检查，第二周周四写实验报告，至此完成。

0.2 关于JavaFX

先分享几个我自己觉得好用的网站，如果侵权请联系我删除
1.JavaFX中文介绍
http://www.javafxchina.net/blog/docs/
这个网站里边有JavaFX基本功能的实例代码和运行之后的截图，快速入门熟悉一个控件很方便，最最最最重要的它是中文
2.图标网站
https://www.iconfont.cn/
这个网站有很多小图标可以让程序更美观，需要github账号或微博账号
3.JavaFX Api
https://docs.oracle.com/javafx/2/api/index.html
最最最重要的网站，api文档，所有有关JavaFX的类方法属性啥的都可以查到，当然因为全都是英文，读起来可能有点吃力，但是要是想灵活运用控件，api文档必须要读的，因为JavaFX中文解释在网站上很少，最全的就是查api了
4.Javafx scene builder使用中文帮助
https://www.pianshen.com/article/71881133912/
这个网站里翻译了scene builder的菜单栏，中文很友好，还有scene builder使用的简单教程
5.bilibili大学
https://www.bilibili.com/video/BV1y7411L7f8?from=search&seid=11179207790505725760
这个教学视频很精简，大概1.5倍速、2倍速很快就能看完，基础的语法都能讲到，本人就是看的这个，基本上一天多就能上手了，很适合极速上手。
https://www.bilibili.com/video/BV1fW41167RP
与上面的老师对比，这个视频讲的极其细致，甚至包括了api中的每一个方法的用法，要是有某一个控件不会用，推荐去看这个老师的视频学习。
6.提示
当然，学习JavaFX我个人觉得首选 API文档，JavaFX实现了代码界面和功能界面的分离，使程序的可读性明显提高，当然控件也更美观，可扩展性极强。

1 MySQL的安装

这是课设最最基础的一步，本人所用的是mysql-5.5.28-win32版本，按照CSDN的安装教程一步一步安装，转载网址如下：
https://blog.csdn.net/weixin_38239039/article/details/79629984
根据个人情况选择安装的设置选项，同时注意中文编码为了和eclipse、windows系统cmd对应，全部统一“GBK”，以免出现数据库中的中文数据乱码。
如果发现MySQL安装到最后一步卡住，可能是因为前置版本没有删除干净，就把C盘下的programData中的MySQL文件全部删除，一般这个是隐藏的，需要搜索出来。

2 界面预览

2.1 登陆界面

2.2 用户身份选择界面（登录成功界面）

2.3 学生界面

点击查询之后

2.4 老师界面

2.5 添加/修改学生界面

3 JavaFX控件简述及代码实现

3.1 JavaFX的安装和工具

3.1.1 e(fx)clipse 的安装

在eclipse 菜单栏 Help – Eclipse Marketplace中可以找到，但是下载速度感人，网上还有其他途径下载，读者可自行搜索学习。

3.1.2 Javafx scene builder

这个工具和eclipse是独立的，可视化操作JavaFX控件的工具，直接生成代码写入FXML文件，省去了需要程序员自己用代码设计界面。上面推荐的网站里有一个是专门讲解Javafx scene builder的，可以对照着看一看，网上还有很多的配置教程，完成配置之后，在eclipse中对着fxml文件直接右键即可调出来：

同时Javafx scene builder还提供了Controler类代码的生成在菜单栏Veiw中：

3.2 Fxml文件的使用

3.2.1 fxml和control类

每一个fxml文件负责面板中控件的位置 ，然后还有一个需要一个与其绑定的control类负责各个控件的功能（也可以没有），两个方式可以实现fxml和control类绑定：
方法一，Javafx scene builder中左下角可以直接绑定工程文件中的control类：

control.LoginControl表示在一个名为 control 的文件夹下中的一个 LoninControl 类。
方法二，在fxml文件代码中加上这样一句：

fx:controller="control.LoginControl"

如下图：

3.2.2 fxml文件的调用

这里直接看代码可能更加清楚，如果想要更详细的了解其机制，请查询API（上面的网站推荐有）：

package application;
	
import javafx.application.Application;
import javafx.fxml.FXMLLoader;
import javafx.stage.Stage;
import javafx.scene.Scene;

import javafx.scene.layout.Pane;

//程序入口
public class Main extends Application{
		
	@Override
	public void start(Stage primaryStage) {
		try {	
			Pane loginPane = FXMLLoader.load(getClass().getResource("/resources/fxml_Login.fxml"));
			Scene loginScene = new Scene(loginPane,450,300);
			primaryStage.setScene(loginScene);
			primaryStage.setTitle("数据库系统登录入口");
			primaryStage.show();
			primaryStage.setResizable(false);			
			
		} catch(Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		launch(args);
	}
}

这是JavaFX固定的主程序启动代码，每一个fxml对应一个面板，所以在程序中调用fxml需要如此调用

Pane loginPane = FXMLLoader.load(getClass().getResource("/resources/fxml_Login.fxml"));

3.2.3 control类的运用

我们已经成功的调用了fxml中的面板，如果要想处理面板的信息，我们就需要一个control类了，可以将其类比为Swing中的监听器。上文说到，Javafx scene builder中可以自动生成control代码，其中标有@FXML的变量和方法就对应了fxml中的控件和点击了控件所触发的结果。同时，每一个control类还可以实现 Initializable 接口中的initialize()方法实现每一个控件的初始化，可以理解为类似于控件们的构造函数，但是 Initializable 接口和构造函数的关系，如果读者有兴趣的话可以可自行搜索学习。代码格式如下：

public class Control implements Initializable {
	@FXML
    private MenuBar menus;//对应fxml中的控件
    
	@Override
	public void initialize(URL location, ResourceBundle resources) {
	
	}//初始化控件方法

	@FXML
    void addStudent(ActionEvent event) {
    }//对应点击控件之后要执行的代码

}

3.3 控件简述和特殊用法

其实控件的用法在官方API中都有用法，但是对于我这种速成法学习JavaFX来说，我没有很长的时间去一个一个方法的钻研查找，而且API中全是英文，理解起来麻烦，同时相关用法在网上资料较少，我在这里罗列一些我在设计GUI中常用的和网上资料较少的控件用法，仅供参考，正确的用法请查询官方API。

3.3.1 场景的切换

有关场景的切换和场景之间的数据通讯，这里有三篇CSDN博客有关于场景切换的详细实现：
https://blog.csdn.net/nthack5730/article/details/51901593
https://blog.csdn.net/miniduhua/article/details/71190747
https://blog.csdn.net/eguid/article/details/94326636
我这里因为不需要进行场景之间的数据沟通，仅仅是场景切换，比较简单，示例代码：

		//获取当前场景且关闭
			 Stage loginStage = (Stage) btn_login.getScene().getWindow();
			 loginStage.close();
			 
		//登录成功场景出现
			try {	
				Pane selectPane = FXMLLoader.load(getClass().getResource("/resources/fxml_Select.fxml"));
				Scene selectScene = new Scene(selectPane,606,300);
				Stage selectStage=new Stage();
				selectStage.setScene(selectScene);
				selectStage.setTitle("登录成功");
				selectStage.show();
				selectStage.setResizable(false);
				
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}

场景显示不再赘述，和Main入口中的方法一样，直接stage.show()即可，这里解释一下如何通过点击按钮实现本窗口关闭，这句代码：
Stage loginStage = (Stage) btn_login.getScene().getWindow(); loginStage.close();
就是获取 一个名为 btn_login 的按钮 所在的 Scene 所在的窗口，然后把它强制类型转为 Stage 类，然后 stage.close()即可实现按钮所在窗口的关闭。

3.3.2 ComboBox的用法

下拉选择框ComboBox的用法在JavaFX中的用法非常灵活，有关更多复杂的用法，读者有兴趣的话请查询官方API，这里就简单的示范一下如何给ComboBox填充选项。
在定义ComboBox类的时候需要指定一个泛型，就是下拉框中的选项的类型，我这里统一为String，仅仅作为性别选择框，只有“男” “女”两个选择。通过setItems()方法设置下拉框的内容，用法可以直接copy，直接这样用即可，同时observableArrayList()方法中也可以传入一个 ArrayList< T >类型的引用。

	@FXML
    private ComboBox<String> comboBox_Sex;//一个性别的下拉选择框
    
	@Override
	public void initialize(URL location, ResourceBundle resources) {
	
		ObservableList<String> OptionsSex = FXCollections.observableArrayList("男","女");
    	comboBox_Sex.setItems(OptionsSex);
    	
    }//初始化方法

其他常规用法请查询API或者上面的JavaFX中文网站，里边都有详细的说明。

3.3.2 TableView的用法

TableView的用法极其复杂，这里仅仅展示一下我在课设中的简单用法，更多灵活的用法请查询官方API：

    @FXML
    private TableView<Person> tableView;
    @FXML
    private TableColumn<Person, String> table_StudentID;
    
	@Override
	public void initialize(URL location, ResourceBundle resources) {
		
		table_StudentID.setCellValueFactory(new Callback<TableColumn.CellDataFeatures<Person,String>,ObservableValue<String>>()
				{
					@Override
					public ObservableValue<String> call(CellDataFeatures<Person, String> param) {
						// TODO Auto-generated method stub
						SimpleStringProperty StudentID=new SimpleStringProperty(param.getValue().student.StudentID);
						return StudentID;
					}
				});
	}

就简单的说一下这几句代码实现了什么，每一个表格中的单元格都需要设置 这个单元格要显示什么信息，我自定义的Person类中有成员变量Student类，Student类中含有成员变量String StudentID；而这个单元格我就想让他显示传入的person中的StudentID，所以最后return了StudentID。简单的说，如果就是简单的用TableColumn的话，仅仅需要更改的就是**param.getValue()**之后的东西和泛型的类型，其余就是这一套。getValue()得到的就是传入的类。
当然如果按照官方API的方法也可以直接用，但是这样的话，在自定义数据类型中需要规规矩矩的写好封装方法 getXxxx()和setXxxx()，否则就单元格无法显示内容。

同时填充数据同ComboBox，调用FXCollections.observableArrayList()方法，而且对这个ArrayList的操作会自动的同步到表格的显示，用起来还是比较方便的。

3.3.3 获取fxml绑定的control类

有的时候，我们会需要一个子面板，主面板调出子面板，用户对子面板操作之后，关闭子面板，我们希望把子面板的相关数据返回给主面板。通过前面的例子，知道了如何调用fxml文件生成一个面板，现在通过fxml获取其绑定的control类
我的程序中，有一个按钮是添加学生，点击之后，弹出一个子面板，用户将新学生的信息填入子面板之后，将数据返回给主面板，示例代码：

		Pane addStudentPane=null;
		URL location=null;
		//System.out.println("添加学生");
		
		location = getClass().getResource("/resources/fxml_AddStudent.fxml");
		
		FXMLLoader fxmlLoader = new FXMLLoader();
	    fxmlLoader.setLocation(location);
	    fxmlLoader.setBuilderFactory(new JavaFXBuilderFactory());
	    try {
			 addStudentPane =fxmlLoader.load(location.openStream());
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	    AddStudentControl control=(AddStudentControl)fxmlLoader.getController();

最后一句就是获取fxml对应的control类，通过强制类型转化，转化成我自己定义的AddStudentControl类，然后即可获取其中的信息。

3.3.4 对话框

在上面B站教学中，两个老师都谈到了关于对话框的封装，我这里就简单的提2点：
1. Alert 类对话框的使用

				//System.out.println("登录失败");
				Alert loginError = new Alert(Alert.AlertType.ERROR);
				//loginError.initStyle(StageStyle.UTILITY);//不显示图标
				loginError.initStyle(StageStyle.UNIFIED);//最少平台显示
				//loginError.initStyle(StageStyle.TRANSPARENT);//啥也没有
				//loginError.initStyle(StageStyle.UNDECORATED);//啥也没有
				loginError.setHeaderText("登录失败");
				loginError.setTitle("错误");
				String ERROR_TEXT="请检查数据库信息";
				loginError.setContentText(ERROR_TEXT);
				loginError.show();

一般就这样用，三个部分，标题、头部信息、正文信息，而且AlertType中也有其他类型，错误、警告等等，网上都有相关信息。
2. 封装对话框
其实可以自定义对话框的形式，直接弹出一个子面板作为一个对话框。

		Scene sc =new Scene(pane);
		Stage stage=new Stage();
		stage.setScene(sc);
		stage.initOwner(btn_add.getScene().getWindow());
		stage.setTitle("对话框");
		stage.initStyle(StageStyle.UNIFIED);
		stage.initModality(Modality.WINDOW_MODAL);
		stage.showAndWait();

pane是自己定义的一个面板，然后在主面板中调用启动这个面板，stage.initModality(Modality.WINDOW_MODAL);
这句代码设置这个面板为模态对话框。

上面就是提供了两种思路来设计对话框，具体的要根据具体情况设计。

4 总结

本文不涉及很多数据库课设的东西，更多着重点在于 JavaFX，一些常见的控件API上写的非常清楚而且用起来也比较简单，直接用即可，我在本文写的基本上是我花了很多时间精力去查、去学习的部分。
简谈JavaFX，JavaFX不同与Java Swing，它的图形界面代码和逻辑功能实现代码是分离的，由fxml文件控制控件的布局，同时需要一个Control类来和它绑定实现控件的监听方法和功能。同时JavaFX界面更加美观，设计起来比较方便。但是对于速成的我来说。JavaFX的门槛较比Swing更高。JavaFX作为一个比较完善的新技术，学习的最大困难在于可用的中文资料很少。同时网络上的示例代码很少，大多数通过查询API和官方示例文档来摸索学习，由于全是英文版，阅读起来十分困难。不过当用习惯之后，一些常用的语法了解之后，用起来还是比较舒心的。但是以上部分仅仅是用来实现一个简单的学生管理系统，如果面对大型的项目还是要多花精力去学习的。