项目案例作业1:学生信息管理系统（面向对象初步接触）
集美大学课程实验报告-项目案例作业1:学生信息管理系统（面向对象初步接触）
| 项目名称 | 内容 |
|---|---|
| 课程名称 | Java |
| 班级 | 网安2413 |
| 指导教师 | 郑如滨 |
| 学生姓名 | 林沁茹 |
| 学号 | 202421336067 |
| 实验项目名称 | 项目案例作业1:学生信息管理系统（面向对象初步接触） |
| 上机实践日期 | |
| 上机实践时间 | 2学时 |
一、目的（本次实验所涉及并要求掌握的知识点）
- 运行、读懂学生管理系统
- 掌握学生管理系统里的基本语法与逻辑
二、功能解答
数据处理
问题1-该程序主要处理什么数据？
该程序主要处理自定义类StudentManagementSystem和Student里的数据
问题2-这些数据存储在哪里？
自定义类的数据（对象本身）存储在堆中，而我们用来操作这些对象的引用（变量名）和基本类型变量则存储在栈中
问题3-与C语言程序相比，Java代码处理这些数据有何不同之处？
-
对于StudentManagementSystem.java的对比分析
1.在Java中，数据和操作被封装在StudentManagementSystem这一类里面；而C语言没有类这一概念，而是定义一个数据结构，再使用函数来实现以上功能
2.在Java中，使用了List<Student>和ArrayList，这是一个动态数组，可以根据输入的内容自动扩容；而C语言没有内置动态数组，想要达到类似的效果需要使用链表，自己手动来写逻辑，实现扩容
3.在Java中，会自动分配内存，不需要人为干预；而C语言则需要自己手动请求内存，最后还需要手动释放内存
-
对于Student.java的对比分析
1.在Java中，使用访问控制（private）来强制使数据被隐藏，保证数据的安全性；而在C语言中，没有访问控制，所有内容默认公开
2.在Java中，使用this方法，将传进来的局部变量的值，赋给我（当前对象）自己的成员变量，可以在此时加点判断，保证数据的正确性；在C语言中，没有这种this方法，是直接就可以对变量赋值，不进行封装，不可以内置检查算法
3.在Java中，在类中的方法中返回对象的引用；在C语言中，返回的是整个结构体的完整拷贝
-
对于StudentManagementSystemTest.java的对比分析
1.在Java中，采取System.out.println来进行输出和换行；在C语言中，使用printf("\n")来进行输出和换行
2.在Java中，使用new来创建一个类型，并启动了一个完整的生命周期，其构建的是一个已经构造好、处于可用状态的对象；在C语言中，使用malloc来进行内存的申请，其是在堆上动态分配指定字节数的内存块，并返回这块内存的起始地址
-
对于Main.java的对比分析
1.在Java中,采用scanner类型来进行面板的读取；在C语言中，使用scanf来进行面板的读取
2.在Java中，==永远可以用来比较任何类型的变量，但对于引用类型，它比较的是内存地址，如果想比较其内容是否相等，应该使用 equals() 方法。但要注意，equals() 方法的行为是否满足我们的要求取决于它是否在类中被正确地重写；C语言对于任何类型都可以使用==来进行比较，但对于结构体需要逐个成员进行比较
功能说明
Main.java文件运行
1. 根据要求，添加学生信息
2.根据输入的学生姓名，在数组中寻找该名学生对应的信息
3.根据科目的查找，输出对应科目的学生信息
4.根据绩点的查找，输出对应绩点的学生信息
5.展示所有信息
6.根据ID，删除学生信息
7.退出程序
StudentManagementSystemTest.java文件运行
根据要求，先后输出所有学生信息，查找John的信息，查找学科为Mathematics的学生信息，查找绩点为3.5的学生信息，去除一个学生信息后存储的所有学生信息
三、类功能讲解
-
对于Student.java的分析(Student类)
1. public Student(String name, int age, String gender, String id, String major, double gpa)
方法：类的构造方法
功能概述：对对象的属性进行初始化
属性用途：存储学生的具体数据
2.public String getName()
方法：类中的一个getter方法
功能概述：获取并返回当前Student对象的name属性的值
属性用途：name是String类型的私有成员变量，用于存储学生的姓名
3.public void setName(String name)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：给当前的Student对象的name属性赋一个新值
属性用途：用于存储学生的姓名
4.public int getAge()
方法：类中的一个getter方法
功能概述：获取并返回当前Student对象的age属性的值
属性用途：age是String类型的私有成员变量，用于存储学生的年龄
5.public void setAge(int age)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：给当前的Student对象的age属性赋一个新值
属性用途：用于存储学生的年龄
6.public String getGender()
方法：类中的一个getter方法
功能概述：获取并返回当前Student对象的gender属性的值
属性用途：gender是String类型的私有成员变量，用于存储学生的性别
7.public void setGender(String gender)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：给当前的Student对象的gender属性赋一个新值
属性用途：用于存储学生的性别
8.public String getId()
方法：类中的一个getter方法
功能概述：获取并返回当前Student对象的id属性的值
属性用途：id是String类型的私有成员变量，用于存储学生的学号
9.public void setId(String id)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：给当前的Student对象的id属性赋一个新值
属性用途：用于存储学生的学号
10.public String getMajor()
方法：类中的一个getter方法
功能概述：获取并返回当前Student对象的major属性的值
属性用途：major是String类型的私有成员变量，用于存储学生的科目
11.public void setMajor(String major)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：给当前的Student对象的major属性赋一个新值
属性用途：用于存储学生的项目
12.public double getGpa()
方法：类中的一个getter方法
功能概述：获取并返回当前Student对象的gpa属性的值
属性用途：gpa是String类型的私有成员变量，用于存储学生的绩点
13.public void setGpa(double gpa)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：给当前的Student对象的gpa属性赋一个新值
属性用途：用于存储学生的绩点
14.public String toString()
方法：重写了Java中所有类都默认继承自Object类的toString()方法
功能概述：将当前Student对象的所有属性信息，格式化成一个易于阅读的字符串形式并返回
属性用途：私有属性被直接访问，并通过字符串拼接的方式组合成一个完整的表达形式
-
对于StudentManagementSystem.java的分析（StudentManagementSystem类）
1.public StudentManagementSystem()
方法：类的构造方法
功能概述：对对象进行初始化,确保在students内部已经被正确创建
属性用途：存储所有学生的具体数据
2.public void addStudent(Student student)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：添加一名学生信息到数组中
3.public void removeStudent(Student student)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：去除数组中一名学生信息
4.public List getStudents()
方法：类中的一个getter方法
功能概述：获取并返回数组中一名学生的信息
5.public List searchByName(String name)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：在数组中根据输入的名字查找学生的信息，并返回所有符合条件的学生信息
6.public List searchByMajor(String major)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：在数组中根据输入的科目查找学生的信息，并返回所有符合条件的学生信息
7.public List searchByGpa(double gpa)
方法：类中的一个setter方法
功能概述：在数组中根据输入的绩点查找学生的信息，并返回所有符合条件的学生信息
-
对于StudentManagementSystemTest.java的分析(测试类）
public static void main(String[] args)
方法：类中的一个main方法
功能概述：给当前的StudentManagementSystem对象存入三个Student对象信息，并展示所有信息和StudentManagementSystem类里方法调用后的结果
属性用途：用于存储学生的年龄
-
对于Main.java的分析(Main类）
public static void main(String[] args)
方法：类中的一个main方法
功能概述：使用Scanner读取面板，调用while循环和switch方法，实现功能的选取，并根据面板输入内容调用相应StudentManagementSystem类里的方法，并展示
属性用途：读取面板和用于存储学生的年龄
-
对于Main类不同于其它类的分析
Main类是整个应用程序的启动器和用户交互层，负责启动和运行整个程序，它的存在不是为了解决问题本身，而是为了让问题能够在一个特定的环境（这里是命令行）中被用户使用和解决；其它类都属于应用程序的核心领域模型，它们共同定义了“学生管理”这个问题的本质
四、基本语法讲解
List
1.是Java中最核心、最常用的接口之一
2.是一个有序的、允许重复元素的集合，可以把它想象成一个动态数组或者一个序列
3.需要使用new ArrayList<>()来进行实例化
方法
- 方法的分类
1.构造方法，实现对象的初始化
2.普通方法，可以对于输入内容进行自定义判断和返回格式（即定义对象的行为，让对象能执行操作），可以被反复的调用
- 方法重写
子类对父类中允许访问的方法的实现过程进行重新编写，其中返回值和形参都不能改变
读取
采用Scanner类来读取命令行内容
输出
采用System.out.println来进行输出和换行
五、实验使用环境（本次实验所使用的平台和相关软件）
以下请根据实际情况编写
- 操作系统：Windows 11专业版
- 编程语言：Java
- 开发工具：[eclipse)
六、附件-参考文件
- Main.java
点击查看代码
package code;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
/**
* This program is a student management system that allows users to add, remove,
* and search for students by name, major, and GPA. It uses the Student and
* StudentManagementSystem classes to store and manage student data.
*/
// Initialize the scanner
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
StudentManagementSystem sms = new StudentManagementSystem();
boolean running = true;
while (running) {
// Prompt user for input
//System.out.println("林沁茹，学号：202421336067");
System.out.println("Enter 1 to add a student");
System.out.println("Enter 2 to remove a student");
System.out.println("Enter 3 to search for a student by name");
System.out.println("Enter 4 to search for a student by major");
System.out.println("Enter 5 to search for a student by GPA");
System.out.println("Enter 6 to show all students");
System.out.println("Enter 7 to exit");
// Get user input
int choice = scanner.nextInt();
// Process user input
switch (choice) {
case 1:
// Add a student
System.out.println("Enter student name:");
String name = scanner.next();
System.out.println("Enter student age:");
int age = scanner.nextInt();
System.out.println("Enter student gender:");
String gender = scanner.next();
System.out.println("Enter student ID:");
String id = scanner.next();
System.out.println("Enter student major:");
String major = scanner.next();
System.out.println("Enter student GPA:");
double gpa = scanner.nextDouble();
Student student = new Student(name, age, gender, id, major, gpa);
sms.addStudent(student);
System.out.println("Student added successfully!\n");
break;
case 2:
// Remove a student
System.out.println("Enter student ID to remove:");
String removeId = scanner.next();
List<Student> students = sms.getStudents();
boolean removed = false;
for (Student s : students) {
if (s.getId().equals(removeId)) {
sms.removeStudent(s);
removed = true;
System.out.println("Student removed successfully!\n");
break;
}
}
if (!removed) {
System.out.println("Student not found!");
}
break;
case 3:
// Search for a student by name
System.out.println("Enter student name to search:");
String searchName = scanner.next();
List<Student> searchResults = sms.searchByName(searchName);
if (searchResults.isEmpty()) {
System.out.println("No students found!");
} else {
System.out.println("Search results:");
for (Student s : searchResults) {
System.out.println(s);
}
}
break;
case 4:
// Search for a student by major
System.out.println("Enter student major to search:");
String searchMajor = scanner.next();
searchResults = sms.searchByMajor(searchMajor);
if (searchResults.isEmpty()) {
System.out.println("No students found!");
} else {
System.out.println("Search results:");
for (Student s : searchResults) {
System.out.println(s);
}
}
break;
case 5:
// Search for a student by GPA
System.out.println("Enter student GPA to search:");
double searchGpa = scanner.nextDouble();
searchResults = sms.searchByGpa(searchGpa);
if (searchResults.isEmpty()) {
System.out.println("No students found!");
} else {
System.out.println("Search results:");
for (Student s : searchResults) {
System.out.println(s);
}
}
break;
case 6:
// Show all Students
List<Student> studentList = sms.getStudents();
if (studentList.size() == 0) {
System.out.println("The System Data is empty Now!");
}else {
for (Student studentItem : studentList) {
System.out.println(studentItem.toString());
}
}
break;
case 7:
// Exit the program
running = false;
System.out.println("Exit Successfully!");
break;
default:
// Invalid input
System.out.println("Invalid choice!");
break;
}
}
// Close scanner
scanner.close();
}
}
- Student.java
点击查看代码
package code;
public class Student {
private String name;
private int age;
private String gender;
private String id;
private String major;
private double gpa;
public Student(String name, int age, String gender, String id, String major, double gpa) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
this.id = id;
this.major = major;
this.gpa = gpa;
}
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 String getGender() {
return gender;
}
public void setGender(String gender) {
this.gender = gender;
}
public String getId() {
return id;
}
public void setId(String id) {
this.id = id;
}
public String getMajor() {
return major;
}
public void setMajor(String major) {
this.major = major;
}
public double getGpa() {
return gpa;
}
public void setGpa(double gpa) {
this.gpa = gpa;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
", gender='" + gender + '\'' +
", id='" + id + '\'' +
", major='" + major + '\'' +
", gpa=" + gpa +
'}';
}
}
- StudentManagementSystem.java
点击查看代码
package code;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class StudentManagementSystem {
private List<Student> students;
public StudentManagementSystem() {
students = new ArrayList<>();
}
public void addStudent(Student student) {
students.add(student);
}
public void removeStudent(Student student) {
students.remove(student);
}
public List<Student> getStudents() {
return students;
}
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;
}
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;
}
public List<Student> searchByGpa(double gpa) {
List<Student> result = new ArrayList<>();
for (Student student : students) {
if (student.getGpa() == gpa) {
result.add(student);
}
}
return result;
}
}
- StudentManagementSystemTest.java
点击查看代码
package code;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class StudentManagementSystemTest {
public static void main(String[] args) {
StudentManagementSystem sms = new StudentManagementSystem();
Student s1 = new Student("John", 20, "Male", "001", "Computer Science", 3.5);
Student s2 = new Student("Mary", 21, "Female", "002", "Mathematics", 3.8);
Student s3 = new Student("Tom", 19, "Male", "003", "Physics", 3.2);
sms.addStudent(s1);
sms.addStudent(s2);
sms.addStudent(s3);
System.out.println("All students: " + sms.getStudents());
System.out.println("Search by name: " + sms.searchByName("John"));
System.out.println("Search by major: " + sms.searchByMajor("Mathematics"));
System.out.println("Search by GPA: " + sms.searchByGpa(3.5));
sms.removeStudent(s2);
System.out.println("All students after removing Mary: " + sms.getStudents());
}
}
浙公网安备 33010602011771号