于鸿硕项目案例作业03

学生信息管理系统 DAO 模式改造报告

1. DAO 接口方法

DAO（Data Access Object）接口定义了学生数据操作的统一规范，所有数据存取模式都需实现该接口，保证操作方式的一致性。

public interface StudentDAO {

   void addStudent(Student student);

   void removeStudent(Student student);

   List<Student> getStudents();

   List<Student> searchByName(String name);

   List<Student> searchByMajor(String major);

   List<Student> searchByGpa(double gpa);

}

1.1 addStudent

作用：向数据存储中添加一个学生对象
说明：接收Student实体对象，将其存入对应的数据载体（List 或文件）中

1.2 removeStudent

作用：从数据存储中移除指定学生对象
说明：接收Student实体对象，从数据载体中删除该对象

1.3 getStudents

作用：获取所有学生数据
说明：返回存储中所有学生的列表，用于展示全部数据

1.4 searchByName

作用：按姓名搜索学生
说明：接收姓名字符串，返回所有姓名匹配的学生列表

1.5 searchByMajor

作用：按专业搜索学生
说明：接收专业字符串，返回所有专业匹配的学生列表

1.6 searchByGpa

作用：按 GPA 搜索学生
说明：接收 GPA 数值，返回所有 GPA 匹配的学生列表

2. List 模式（内存存储）

2.1 List 模式的核心逻辑

List 模式以内存中的ArrayList作为数据载体，数据仅在程序运行时存在，程序退出后数据丢失。

public class StudentListDAO implements StudentDAO {

   private List\<Student> students;  // 核心数据存储载体

   public StudentListDAO() {

       students = new ArrayList<>();  // 初始化内存列表

   }

   // 接口实现方法...

}

2.2 List 模式的接口应用

通过实现StudentDAO接口，完成内存中数据的操作：

public class StudentListDAO implements StudentDAO {

   // 成员变量及构造方法见2.1



   @Override

   public void addStudent(Student student) { ... }

    

    @Override

    public void removeStudent(Student student) { ... }

    

    @Override

    public List\<Student> getStudents() { ... }

    

    @Override

    public List\<Student> searchByName(String name) { ... }

    

    @Override

    public List\<Student> searchByMajor(String major) { ... }

    

    @Override

    public List\<Student> searchByGpa(double gpa) { ... }

}

2.3 List 模式方法说明

addStudent

@Override

public void addStudent(Student student) {

    students.add(student);

}

作用：向内存列表中添加学生
逻辑：直接调用ArrayList的add()方法存储学生对象

removeStudent

@Override

public void removeStudent(Student student) {

    students.remove(student);

}

作用：从内存列表中删除学生
逻辑：调用ArrayList的remove()方法移除指定学生对象

getStudents

@Override

public List\<Student> getStudents() {

    return students;

}

作用：获取所有学生数据
逻辑：直接返回内存列表的引用

searchByName

@Override

public List\<Student> searchByName(String name) {

    List\<Student> result = new ArrayList<>();

    for (Student student : students) {

        if (student.getName().equals(name)) {

            result.add(student);

        }

    }

    return result;

}

作用：按姓名筛选学生
逻辑：遍历内存列表，将姓名匹配的学生存入结果列表并返回

searchByMajor

@Override

public List\<Student> searchByMajor(String major) {

    List\<Student> result = new ArrayList<>();

    for (Student student : students) {

        if (student.getMajor().equals(major)) {

            result.add(student);

        }

    }

    return result;

}

作用：按专业筛选学生
逻辑：遍历内存列表，将专业匹配的学生存入结果列表并返回

searchByGpa

@Override

public List\<Student> searchByGpa(double gpa) {

    List\<Student> result = new ArrayList<>();

    for (Student student : students) {

        if (student.getGpa() == gpa) {

            result.add(student);

        }

    }

    return result;

}

作用：按 GPA 筛选学生
逻辑：遍历内存列表，将 GPA 匹配的学生存入结果列表并返回

3. 文本文件模式（持久化存储）

3.1 文本文件模式的核心逻辑

文本文件模式以students.txt文件作为数据载体，通过文件 IO 实现数据的持久化存储（程序退出后数据不丢失）。核心逻辑是 "加载 - 操作 - 保存"：初始化时从文件加载数据到内存列表，操作后将内存列表同步到文件。

public class StudentFileDAO implements StudentDAO {

    private static final String FILE\_PATH = "students.txt";  // 文件路径

    private List\<Student> students;  // 内存缓存列表

    public StudentFileDAO() {

        students = loadFromFile();  // 初始化时从文件加载数据

    }

    // 从文件加载数据到内存

    private List\<Student> loadFromFile() { ... }

    

    // 将内存数据保存到文件

    private void saveToFile() { ... }

    // 接口实现方法...

}

3.2 文本文件模式的接口应用

实现StudentDAO接口，通过文件 IO 完成数据的持久化操作：

public class StudentFileDAO implements StudentDAO {

    // 成员变量、构造方法及工具方法见3.1

    

    @Override

    public void addStudent(Student student) { ... }

    

    @Override

    public void removeStudent(Student student) { ... }

    

    @Override

    public List\<Student> getStudents() { ... }

    

    @Override

    public List\<Student> searchByName(String name) { ... }

    

    @Override

    public List\<Student> searchByMajor(String major) { ... }

    

    @Override

    public List\<Student> searchByGpa(double gpa) { ... }

}

3.3 文本文件模式方法说明

loadFromFile（工具方法）

private List\<Student> loadFromFile() {

    List\<Student> list = new ArrayList<>();

    File file = new File(FILE\_PATH);

    if (!file.exists()) {

        return list;  // 文件不存在则返回空列表

    }

    try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file))) {

        String line;

        while ((line = br.readLine()) != null) {

            // 解析文件内容为Student对象

            String\[] parts = line.split(",");

            if (parts.length == 6) {

                String name = parts\[0];

                int age = Integer.parseInt(parts\[1]);

                String gender = parts\[2];

                String id = parts\[3];

                String major = parts\[4];

                double gpa = Double.parseDouble(parts\[5]);

                list.add(new Student(name, age, gender, id, major, gpa));

            }

        }

    } catch (IOException e) {

        e.printStackTrace();

    }

    return list;

}

作用：从文件读取数据并转换为学生列表
逻辑：使用BufferedReader读取文件，按行解析字符串为Student对象

saveToFile（工具方法）

private void saveToFile() {

    try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(FILE\_PATH))) {

        for (Student student : students) {

            // 将Student对象转换为字符串并写入文件

            String line = String.join(",",

                    student.getName(),

                    String.valueOf(student.getAge()),

                    student.getGender(),

                    student.getId(),

                    student.getMajor(),

                    String.valueOf(student.getGpa()));

            bw.write(line);

            bw.newLine();

        }

    } catch (IOException e) {

        e.printStackTrace();

    }

}

作用：将内存中的学生列表写入文件
逻辑：遍历学生列表，将对象属性拼接为字符串（逗号分隔），通过BufferedWriter写入文件

addStudent

@Override

public void addStudent(Student student) {

    students.add(student);

    saveToFile();  // 添加后同步到文件

}

作用：添加学生并持久化到文件
逻辑：先添加到内存列表，再调用saveToFile()同步到文件

removeStudent

@Override

public void removeStudent(Student student) {

    students.remove(student);

    saveToFile();  // 删除后同步到文件

}

作用：删除学生并更新文件
逻辑：先从内存列表删除，再调用saveToFile()同步到文件

getStudents

@Override

public List\<Student> getStudents() {

    return students;

}

作用：获取所有学生数据
逻辑：返回内存缓存的学生列表（已从文件加载）

searchByName、searchByMajor、searchByGpa

实现逻辑与 List 模式完全一致（基于内存列表遍历筛选）
区别：数据来源是从文件加载的内存列表，而非直接初始化的空列表

3.4 文本文件模式的特殊用法

try-with-resources 语法

自动关闭文件流，避免资源泄露：

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file))) {

    // 读取操作

} catch (IOException e) {

    e.printStackTrace();

}

字符串分割与解析

使用split(",")分割文件中的字符串，并通过Integer.parseInt()、Double.parseDouble()转换数据类型：

String\[] parts = line.split(",");

int age = Integer.parseInt(parts\[1]);

double gpa = Double.parseDouble(parts\[5]);

文件不存在处理

初始化时检查文件是否存在，不存在则返回空列表，避免空指针异常：

File file = new File(FILE\_PATH);

if (!file.exists()) {

    return list;

}

4. 主程序修改部分

4.1 主程序的核心修改

引入 DAO 接口依赖

主程序不再直接操作 List，而是通过StudentDAO接口调用方法：

StudentDAO studentDAO;  // 声明接口类型，不依赖具体实现

支持模式选择与切换

允许用户选择数据存储模式，并在运行中切换：

// 初始化选择模式

System.out.println("请选择数据存储模式:");

System.out.println("1. 内存模式(List)");

System.out.println("2. 文件模式");

int modeChoice = scanner.nextInt();

studentDAO = modeChoice == 1 ? new StudentListDAO() : new StudentFileDAO();

// 运行中切换模式（菜单选项7）

case 7:

    System.out.println("请选择数据存储模式:");

    modeChoice = scanner.nextInt();

    studentDAO = modeChoice == 1 ? new StudentListDAO() : new StudentFileDAO();

    System.out.println("模式切换成功");

    break;

统一操作接口

所有数据操作通过studentDAO接口完成，与具体存储模式解耦：

// 添加学生

studentDAO.addStudent(student);

// 搜索学生

List\<Student> searchResults = studentDAO.searchByName(searchName);

// 显示所有学生

List\<Student> studentList = studentDAO.getStudents();

4.2 修改的好处与作用

实现数据存储模式的自由切换

用户可根据需求选择内存模式（临时数据，速度快）或文件模式（持久化数据，可保存），无需修改核心逻辑。
降低代码耦合度

主程序仅依赖StudentDAO接口，不关心具体实现，符合 "依赖倒置原则"。
提高扩展性

若后续需添加数据库存储模式，只需新增StudentDBDAO实现接口，主程序无需修改。
统一操作方式

两种模式的操作接口完全一致，用户无需学习新的操作逻辑。

5. 拓展：DAO 模式详解

5.1 DAO 模式的含义与作用

DAO 模式是一种数据访问层设计模式，用于隔离业务逻辑与数据访问逻辑。其核心思想是：

定义DAO接口：规范数据操作方法
实现DAO实现类：针对不同数据存储方式（如内存、文件、数据库）提供具体实现
通过接口调用：业务逻辑层仅依赖接口，不依赖具体存储方式

作用：

分离数据访问与业务逻辑，降低耦合度
统一数据操作接口，简化业务层代码
便于切换数据存储方式，提高系统扩展性

5.2 本系统中 DAO 模式的优势

多存储模式支持：通过实现不同 DAO，轻松支持 List（内存）和文本文件（持久化）两种模式。
操作一致性：无论使用哪种存储模式，添加、删除、查询的方法名和参数完全一致。
可维护性提升：数据访问逻辑集中在 DAO 实现类中，修改存储方式时无需改动主程序。
可扩展性增强：如需添加数据库存储，只需新增StudentDBDAO实现接口，主程序代码不变。

5.3 适合使用 DAO 模式的系统

需要多种数据存储方式的系统：如同时支持内存缓存、文件存储、数据库存储的系统。
数据访问逻辑复杂的系统：通过 DAO 封装数据操作，简化业务层代码。
需要长期维护和扩展的系统：DAO 模式的低耦合特性便于后期功能迭代。
分层架构的系统：在 MVC 等分层架构中，DAO 作为数据访问层，可清晰划分各层职责。

posted @ 2025-10-16 11:34 KinthYu 阅读(14) 评论(1) 收藏举报

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