学习JavaEE的日子 Day17 面向对象版学生管理系统

Day17 面向对象版学生管理系统

代码已放在资源里，有需要可自取！！！

1.需求分析

管理的是一个一个的学生对象

学生类：

public class Student{

   String name；

   char sex;

   int age;

   String classId;//班级号

   String id;//学号

}

学生数据的限制：（StuInfoUtil工具类）

1.名字长度2–16

2.性别必须是男或女

3.年龄18–50

4.班级号长度4

5.学号长度3

怎么判断学生是否相同呢？ 班级号+学号（重写equals方法）

管理 --> 数组 - Student[]（数组中没有增，所以设置只能放3个元素的数组，然后扩容）

​ 增 - 注意：涉及到扩容

​ 删 - 注意：根据班级号+学号去删除

​ 改 - 注意：修改学生对象里所有的数据

​ 查 - 注意：

​ 根据姓名查询 - 学生数组

​ 根据性别查询 - 学生数组

​ 根据年龄查询 - 学生数组

​ 根据班级号查询 - 学生数组

​ 根据班级号+学号查询 - 学生对象在容器的下标

注意：数据源：存储数据的地方

设计图：

2.项目搭建

2.1 分包

sms：学生管理包

utils：工具包

pojo：实体类

impI：实现接口类

分包示意图：

2.2 编写实体类(Student)

pojo包中放的是学生对象，有无参构造，get、set方法，toString方法，重写equals方法

package com.pcb.pojo;

public class Student{

	   private String name;
	   private char sex;
	   private int age;
	   private String classId;//班级号
	   private String id;//学号

	   public Student() {
	}

	public Student(String name, char sex, int age, String classId, String id) {
		super();
		this.name = name;
		this.sex = sex;
		this.age = age;
		this.classId = classId;
		this.id = id;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public char getSex() {
		return sex;
	}

	public void setSex(char sex) {
		this.sex = sex;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	public String getClassId() {
		return classId;
	}

	public void setClassId(String classId) {
		this.classId = classId;
	}

	public String getId() {
		return id;
	}

	public void setId(String id) {
		this.id = id;
	}

	//判断两个学生是否相同
	//比较规则：班级号+学号
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {//重写equals
		if (this == obj) {
			return true;	
		}
		
		if (obj instanceof Student) {//判断是否是学生类
			
			Student stu = (Student) obj;//强转
			
			if (this.classId.equals(stu.classId) && this.id.equals(stu.id)) {
				return true;
			}
		}	
		return false;
	}
	
	@Override
	public String toString() {
		return name + "\t" + sex + "\t" + age + "\t" + classId + "\t" + id;
	}
	   
	   
	}

2.3 编写工具类

utils包中存放的是学生信息合法性的类（就是上面的学生数据的限制）

package com.pcb.utils;

import com.pcb.pojo.Student;

//学生信息合法性的工具类
public interface StuInfoUtil {

	public static boolean isStu(Student stu) {
		String name = stu.getName();
		char sex = stu.getSex();
		int age = stu.getAge();
		String classId = stu.getClassId();
		String id = stu.getId();
		
		if (isName(name) && isSex(sex) && isAge(age) && isClassId(classId) &&isId(id)) {
			return true;
		}		
		return false;
	}
	
	
	public static boolean isName(String name){

		int len=name.length();//长度
		if (len >= 2 && len <= 16) {
			return true;
		}
		return false;
	}

	public static boolean isSex(char sex){

		if (sex == '男' || sex == '女') {
			return true;
		}
		return false;
	}

	public static boolean isAge(int age){

		if (age >= 18 && age <= 50) {
			return true;
		}
		return false;
	}
	
	public static boolean isClassId(String classId){

		int len=classId.length();
		if (len == 4) {
			return true;
		}
		return false;
	}
	
	public static boolean isId(String id){

		int len=id.length();
		if (len == 3) {
			return true;
		}
		return false;
	}
}

2.4 编写接口

sms学生管理包放学生管理系统的接口（列出添加、扩容、删除、修改等的接口）

package com.pcb.sms;

import com.pcb.pojo.Student;

public interface StudentManagerSystem {

	//type的种类
	int NAME = 1;
	int SEX = 2;
	int AGE = 3;
	int CLASS_ID = 4;
	int ID = 5;
	
	/**
	 * 添加学生
	 * @param stu 学生对象
	 * @return 添加状态码
	 */
	public int add(Student stu);
	
	/**
	 * 数据源扩容
	 * 扩容机制为原来长度的1.5
	 */
	public void expansion();
		
	/**
	 * 删除学生
	 * @param classId 目标班级号
	 * @param id 目标学号
	 * @return 删除状态码
	 */
	public int delete(String classId,String id);
	
	/**
	 * 修改学生信息
	 * @param classId 目标班级号
	 * @param id 目标学号
	 * @param type 修改类型：1-修改姓名 2-修改性别 3-修改年龄 4-修改班级号 5-修改学号
	 * @param val 修改的值
	 * @return 修改状态码
	 */
	public int update(String classId,String id,int type,Object val);
	
	/**
	 * 根据学生查询在数据源中的学生对象的下标
	 * @param stu 目标学生
	 * @return 如果有，就返回数据源中的下标。如果没有，就返回-1
	 */
	public int query(Student stu);
	
	/**
	 * 根据班级号+学号查询在数据源中的学生对象的下标
	 * @param classId 目标班级号
	 * @param id 目标学号
	 * @return 如果有，就返回数据源中的下标。如果没有，就返回-1
	 */
	public int query(String classId,String id);
	
	/**
	 * 根据姓名查询学生对象数组
	 * @param name 目标姓名
	 * @return 如果有，返回学生对象数组。如果没有，就返回null
	 */
	public Student[] getStuByName(String name);
	
	/**
	 * 根据性别查询学生对象数组
	 * @param sex 目标性别
	 * @return 如果有，返回学生对象数组。如果没有，就返回null
	 */
	public Student[] getStuBySex(char sex);
	
	/**
	 * 根据年龄段查询学生对象数组
	 * @param start 开始年龄 - 包含
	 * @param end 结束年龄 - 排他
	 * @return 如果有，返回学生对象数组。如果没有，就返回null
	 */
	public Student[] getStuAge(int start,int end);
	
	/**
	 * 根据班级号查询学生对象数组
	 * @param classId 目标班级号
	 * @return 如果有，返回学生对象数组。如果没有，就返回null
	 */
	public Student[] getStuClassId(String classId);
	
	/**
	 * 打印数据源中所有的学生对象
	 */
	public void printAllStudent();
}

3.添加功能

在ImpI包中的StudentManagerSystemImpl，写下面的添加方法（涉及的到扩容方法·）

@Override
	public int add(Student stu) {
		
		//1.判断学生信息合法性
		if(!StuInfoUtil.isStu(stu)){
			return -1;
		}
		
		//2.判断是否有重复学生
		if(query(stu) != -1){
			return -2;
		}
		
		//3.判断是否扩容
		if(stus.length == size){
			expansion();
		}
		//4.添加学生
		stus[size++] = stu;
		return 1;
	}

	@Override
	public void expansion() {
		int oldCapacity = stus.length;
		int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity>>1);
		
//		Student[] newStus = new Student[newCapacity];
//		for (int i = 0; i < stus.length; i++) {
//			newStus[i] = stus[i];
//		}
//		stus = newStus;
		
		stus = Arrays.copyOf(stus, newCapacity);
	}

3.1 编写测试类的添加前端页面

在main包的Test类中写前端页面，设置addMenu(Scan，sms)，添加菜单

public class Test {

	public static void main(String[] args) {

		Scanner scan = new Scanner(System.in);

		StudentManagerSystemImpl sms=new StudentManagerSystemImpl();

		System.out.println("欢迎使用**学生管理系统");
		boolean flag = true;
		while(flag){
			System.out.println("请选择以下功能：");
			System.out.println("1 - 添加学生");
			System.out.println("2 - 删除学生");
			System.out.println("3 - 修改学生");
			System.out.println("4 - 查询学生");
			System.out.println("5 - 打印所有学生");
			System.out.println("886 - 退出系统");
			int num = scan.nextInt();

			switch (num) {
			case 1:
				addMenu(scan, sms);
				break;
			case 2:
				
				break;
			case 3:

				break;
			case 4:

				break;
			case 5:
				sms.printAllStudent();
				break;
			case 886:
				flag = false;
				System.out.println("正在退出**学生管理系统，欢迎下次再来...");
				break;
			default:
				System.out.println("输入错误，请重新输入...");
				break;
			}
			System.out.println("------------------------");
		}
		
		scan.close();//关闭资源
	}

添加菜单的编写

private static void addMenu(Scanner scan, StudentManagerSystemImpl sms) {// Alt + shift + m
		System.out.println("请输入姓名：");
		String name = scan.next();
		System.out.println("请输入性别：");
		char sex = scan.next().charAt(0);//1.输入字符串 2.获取字符串中下标为0的字符
		System.out.println("请输入年龄：");
		int age = scan.nextInt();
		System.out.println("请输入班级号：");
		String classId = scan.next();
		System.out.println("请输入学号：");
		String id = scan.next();
		
		Student stu = new Student(name, sex, age, classId, id);
		int addCode = sms.add(stu);
		if(addCode == -1){
			System.out.println("添加失败 -- 学生信息不合法");
		}else if(addCode == -2){
			System.out.println("添加失败 -- 有重复学生");
		}else if(addCode == 1){
			System.out.println("添加成功");
		}
	}

4.删除功能

为了方便删除，在StudentManagerSystemImpl,写一个无参构造方法，设置初始值,方便测试删除功能（后面可删除此方法）

	public StudentManagerSystemImpl() {
		stus = new Student[DEFAULT_CAPACITY];
		
		add(new Student("麻生希", '女', 27, "2401", "001"));
		add(new Student("椎名空", '女', 23, "2401", "002"));
		add(new Student("水菜丽", '女', 21, "2401", "003"));
		add(new Student("朝桐光", '女', 31, "2401", "004"));
		add(new Student("北岛玲", '女', 36, "2401", "005"));
		add(new Student("樱井步", '女', 29, "2401", "006"));
		add(new Student("爱田奈奈", '女', 32, "2401", "007"));
		add(new Student("水野朝阳", '女', 31, "2401", "008"));
		add(new Student("古川伊织", '女', 27, "2401", "009"));
		add(new Student("巴得伟", '男', 21, "2401", "010"));
		add(new Student("李星乐", '男', 20, "2401", "011"));
		add(new Student("北条麻衣", '女', 34, "2402", "001"));
		add(new Student("濑亚美莉", '女', 23, "2402", "002"));
		add(new Student("三上悠亚", '女', 21, "2402", "003"));
		add(new Student("小西满里惠", '女', 31, "2402", "004"));
		add(new Student("桃谷绘里香", '女', 27, "2402", "005"));
		add(new Student("铃原爱蜜莉", '女', 23, "2402", "006"));
		add(new Student("明日花绮罗", '女', 28, "2402", "007"));
		add(new Student("京香Julia", '女', 34, "2402", "008"));
		add(new Student("巴得伟", '男', 18, "2402", "009"));
		add(new Student("张海杰", '男', 20, "2402", "010"));
	}

删除功能的实现

@Override
	public int delete(String classId, String id) {
		//1.判断学生信息合法性
		if(!StuInfoUtil.isClassId(classId) || !StuInfoUtil.isId(id)){
			return -1;
		}
		
		//2.判断是否有该学生
		int index = query(classId, id);
		if(index == -1){
			return -2;
		}
		
		//3.删除学生
		for (int i = index; i < size-1; i++) {
			stus[i] = stus[i+1];//数据移位，把后面的赋值给前一个
		}
		size--;
		return 1;
	}

pojo包下的Student类，编写Student的无参构造，只有classId，id

public Student(String classId, String id) {
		this.classId = classId;
		this.id = id;
	}

@Override
	public int query(String classId, String id) {
		//创建临时学生对象(注意：该学生对象中只有班级号和学号)
		Student stu = new Student(classId, id);
		int index = query(stu);
		return index;
	}

思考题：//1.判断学生信息合法性

4.1 编写测试类的删除前端页面

case 1:
	addMenu(scan, sms);
	break;
case 2:
	deleteMenu(scan, sms);
	break;

删除菜单的方法

private static void deleteMenu(Scanner scan, StudentManagerSystemImpl sms) {
		System.out.println("请输入班级号：");
		String classId = scan.next();
		System.out.println("请输入学号：");
		String id = scan.next();
		
		int deleteCode = sms.delete(classId, id);
		if(deleteCode == -1){
			System.out.println("删除失败 -- 学生信息不合法");
		}else if(deleteCode == -2){
			System.out.println("删除失败 -- 没有该学生");
		}else if(deleteCode == 1){
			System.out.println("删除成功");
		}
	}

5.查询功能

在StudentManagerSystemImpl实现类中，重写以下方法，根据姓名，年龄，性别段，班级号查询的方法

@Override
	public Student[] getStuByName(String name) {

		//1.验证学生信息合法性
		if (! StuInfoUtil.isName(name)) {
			return null;
		}

		//2.获取符合条件的学生人数
		int count =0;
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if (stus[i].getName().equals(name)) {
				count++;
			}
		}
		if (count == 0) {
			return null;
		}
		//3.创建新数组
		Student[] newStus = new Student[count];

		//4.遍历数据源，把符合条件的学生对象存入新数组中
		int index=0;//下标
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if (stus[i].getName().equals(name)) {
				newStus[index++] =stus[i];
			}
		}

		return newStus;
	}

	@Override
	public Student[] getStuBySex(char sex) {
		//1.验证学生信息合法性
		if (! StuInfoUtil.isSex(sex)) {
			return null;
		}

		//2.获取符合条件的学生人数
		int count =0;
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if (stus[i].getSex() == sex) {
				count++;
			}
		}
		if (count == 0) {
			return null;
		}
		//3.创建新数组
		Student[] newStus = new Student[count];

		//4.遍历数据源，把符合条件的学生对象存入新数组中
		int index=0;//下标
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if (stus[i].getSex() == sex) {
				newStus[index++] =stus[i];
			}
		}

		return newStus;
	}


	@Override
	public Student[] getStuAge(int start, int end) {
		//1.验证学生信息合法性
		if (!StuInfoUtil.isAge(start) || !StuInfoUtil.isAge(end)) {
			return null;
		}

		//2.获取符合条件的学生人数
		int count =0;
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			int age=stus[i].getAge();
			if (age>=start && age<end) {
				count++;
			}
		}
		if (count == 0) {
			return null;
		}
		//3.创建新数组
		Student[] newStus = new Student[count];

		//4.遍历数据源，把符合条件的学生对象存入新数组中
		int index=0;//下标
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			int age=stus[i].getAge();
			if (age>=start && age<end) {
				newStus[index++] =stus[i];
			}
		}

		return newStus;
	}

	@Override
	public Student[] getStuClassId(String classId) {

		//1.验证学生信息合法性
		if (! StuInfoUtil.isClassId(classId)) {
			return null;
		}

		//2.获取符合条件的学生人数
		int count =0;
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if (stus[i].getClassId().equals(classId)) {
				count++;
			}
		}
		if (count == 0) {
			return null;
		}
		//3.创建新数组
		Student[] newStus = new Student[count];

		//4.遍历数据源，把符合条件的学生对象存入新数组中
		int index=0;//下标
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			if (stus[i].getClassId().equals(classId))  {
				newStus[index++] =stus[i];
			}
		}

		return newStus;
	}

5.1 编写测试类的查询前端页面

在main包下的Test类中添加以下代码，写一个queryMenu菜单方法

       switch (num) {
			case 1:
				addMenu(scan, sms);
				break;
			case 2:
				deleteMenu(scan, sms);
				break;
			case 3:
				updateMenu(scan, sms);				
				break;
			case 4:
				queryMenu(scan, sms);
				break;

queryMenu查询菜单方法如下

private static void queryMenu(Scanner scan, StudentManagerSystemImpl sms) {
		System.out.println("请选择查询的条件：");
		System.out.println("1 - 根据姓名查询");
		System.out.println("2 - 根据性别查询");
		System.out.println("3 - 根据年龄段查询");
		System.out.println("4 - 根据班级号查询");
		int num = scan.nextInt();
		Student[] stus = null;
		switch (num) {
		case 1:
			System.out.println("请输入需要查询的姓名：");
			String name = scan.next();
			stus = sms.getStuByName(name);
			break;
		case 2:
			System.out.println("请输入需要查询的性别：");
			char sex = scan.next().charAt(0);
			stus = sms.getStuBySex(sex);
			break;
		case 3:
			System.out.println("请输入需要查询的起始年龄(包含)：");
			int start = scan.nextInt();
			System.out.println("请输入需要查询的结束年龄(排他)：");
			int end = scan.nextInt();
			stus = sms.getStuAge(start, end);
			break;
		case 4:
			System.out.println("请输入需要查询的班级号：");
			String classId = scan.next();
			stus = sms.getStuClassId(classId);
			break;
		}

		if(stus != null){
			sms.printStus(stus);
		}else{
			System.out.println("查询错误");
		}
	}

为了方便打印数组，在StudentManagerSystem接口中，写一个默认方法，在前端Test类中直接调用这个方法

     /**
	 * 打印学生数组
	 * @param stus目标数组
	 */
	default void printStus(Student[] stus){
		for (Student stu : stus) {
			System.out.println(stu);
		}
	}

6.修改功能

在StudentManagerSystemImpl实现类中，重写修改方法

    @Override
	public int update(String classId, String id, int type, Object val) {

		//1.判断学生信息合法性
		if(!StuInfoUtil.isClassId(classId) || !StuInfoUtil.isId(id)){
			return -1;
		}

		//2.判断是否有该学生
		int index = query(classId, id);
		if (index == -1) {
			return -2;//返回-2，就是没有该学生
		}

		//3.判断修改类型
		switch (type) {
		case NAME:
			String nameVal = (String) val;// name --> 强转成String类型
			//判断修改数据的合法性
			if(!StuInfoUtil.isName(nameVal)){
				return -3;
			}
			//修改数据
			stus[index].setName(nameVal);
			break;
		case SEX:
			char sexVal = (Character) val;// sex --> 强转成Character类型
			//判断修改数据的合法性
			if(!StuInfoUtil.isSex(sexVal)){
				return -3;
			}
			//修改数据
			stus[index].setSex(sexVal);
			break;
		case AGE:
			int ageVal = (Integer) val;
			//判断修改数据的合法性
			if(!StuInfoUtil.isAge(ageVal)){
				return -3;
			}
			//修改数据
			stus[index].setAge(ageVal);
			break;
		case CLASS_ID:

			String classIdVal = (String) val;

			//判断目标班级上是否有重复学生
			if(query(classIdVal, id) != -1){
				return -4;
			}

			//判断修改数据的合法性
			if(!StuInfoUtil.isClassId(classIdVal)){
				return -3;
			}
			//修改数据
			stus[index].setClassId(classIdVal);
			break;
		case ID:

			String idVal = (String) val;

			//判断目标学号上是否有重复学生
			if(query(classId, idVal) != -1){
				return -5;
			}

			//判断修改数据的合法性
			if(!StuInfoUtil.isId(idVal)){
				return -3;
			}
			//修改数据
			stus[index].setId(idVal);
			break;
		}

		return 1;
	}

6.1 编写测试类的修改前端页面

在main包下的Test类中添加以下代码，写一个updateMenu菜单方法

  case 3:
		updateMenu(scan, sms);				
		break;

修改菜单

private static void updateMenu(Scanner scan, StudentManagerSystemImpl sms) {
		System.out.println("请输入要修改学生的班级号：");
		String classId = scan.next();
		System.out.println("请输入要修改学生的学号：");
		String id = scan.next();
		System.out.println("请选择需要修改的类型：");
		System.out.println("1 - 修改姓名");
		System.out.println("2 - 修改性别");
		System.out.println("3 - 修改年龄");
		System.out.println("4 - 修改班级号");
		System.out.println("5 - 修改学号");
		int type = scan.nextInt();
		System.out.println("请输入修改的值：");
		Object val = null;
		switch (type) {
		case 1:case 4:case 5:
			val = scan.next();//这是多态，向上转型: String -> Object 
			break;
		case 2:
			val = scan.next().charAt(0);//char -> Character -> Object
			break;
		case 3:
			val = scan.nextInt();//int -> Integer -> Object
			break;
		default:
			System.out.println("修改失败 -- 修改类型错误");
			return;//结束该方法
		}
		//判断返回值，然后打印错误信息
		int updateCode = sms.update(classId, id, type, val);
		if(updateCode == -1){
			System.out.println("修改失败 -- 学生信息不合法");
		}else if(updateCode == -2){
			System.out.println("修改失败 -- 没有该学生");
		}else if(updateCode == -3){
			System.out.println("修改失败 -- 修改值的信息不合法");
		}else if(updateCode == -4){
			System.out.println("修改失败 -- 目标班级上有学生");
		}else if(updateCode == -5){
			System.out.println("修改失败 -- 目标学生上有学生");
		}else if(updateCode == 1){
			System.out.println("修改成功");
		}
	}