项目案例作业1:学生信息管理系统（面向对象初步接触）

项目案例作业1:学生信息管理系统（面向对象初步接触）

小组成员：202421336012-李天瑞

目录

功能讲解

数据处理

该程序主要处理的是学生数据。

  • 数据类型：程序处理的学生数据包含以下属性：

    • name (String): 学生姓名
    • age (int): 学生年龄
    • gender (String): 学生性别
    • id (String): 学生学号（作为唯一标识符）
    • major (String): 学生专业
    • gpa (double): 学生平均绩点

  • 数据存储位置：该Java程序的数据存储在运行时内存中的一个ArrayList<Student>集合中。

  • 与C语言的对比：

    • 封装性：Java使用Student类将数据和对数据的操作（getter/setter方法）封装在一起，而C语言通常使用结构体来存储数据，函数来操作数据，两者是分离的。
    • 内存管理：Java使用ArrayList自动处理动态内存分配和扩容，无需手动管理内存。在C语言中，通常需要手动使用malloc和free来管理链表或动态数组的内存。
    • 类型安全：ArrayList<Student>是类型安全的集合，只能存储Student对象。C语言的数组或链表通常使用void*或特定的结构体指针，类型安全性较低。

功能说明

程序启动后，会在控制台显示一个文本菜单，提供7个功能选项。

  1. **主菜单界面 **
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    • 功能描述：程序启动后显示的界面。用户可以通过输入数字1-7来选择相应的操作。

  2. **添加学生 **
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    • 功能描述：选择选项1后，程序会提示用户依次输入学生的姓名、年龄、性别、学号、专业和GPA。输入完成后，程序会创建一个新的Student对象并将其添加到管理系统中，最后提示“Student added successfully!”。

  3. **移除学生 **
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    • 功能描述：选择选项2后，程序会提示用户输入要删除的学生的学号(ID)。然后程序会遍历学生列表，找到匹配ID的学生并将其移除。

  4. 按姓名搜索 (案例截图描述)
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    • 功能描述：选择选项3后，程序会提示用户输入要搜索的姓名。程序会返回所有姓名匹配的学生列表。

  5. 按专业搜索 & 按GPA搜索
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    • 功能描述：选项4和5的功能与按姓名搜索类似，分别是根据专业和GPA来搜索学生。

  6. 显示所有学生
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    • 功能描述：选择选项6后，程序会调用getStudents()方法并打印返回的列表，显示当前系统中所有学生的详细信息。

  7. 退出程序
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    • 功能描述：选择选项7后，会将循环变量running设置为false，从而结束循环，程序正常退出。

类功能讲解

该系统包含三个核心类：Student, StudentManagementSystem, Main。还有一个测试类StudentManagementSystemTest。

1. Student类

  • 功能概述：这是一个数据模型类（Model），用于表示一个学生的实体，封装了学生的所有属性。

  • 属性用途：

    • name, age, gender, id, major, gpa：分别用于存储学生的姓名、年龄、性别、学号、专业和平均绩点。

  • 包含的方法：

    • 构造方法 Student(...)：用于创建一个新的学生对象，初始化所有属性。
    • Getter和Setter方法 (如getName(), setName())：用于读取和修改对象的私有属性。这是封装性的体现。
    • toString()方法：重写了Object类的toString()方法，返回一个包含对象所有属性值的字符串，便于打印和调试。

2. StudentManagementSystem类

  • 功能概述：这是一个服务类（Service） 或管理类，负责核心业务逻辑，包括对学生集合的增、删、查等操作。

  • 属性用途：

    • private List<Student> students：一个Student类型的List（具体实现为ArrayList），用于在内存中存储和管理所有学生对象。

  • 包含的方法：

    • addStudent(Student student)：向列表中添加一个学生。
    • removeStudent(Student student)：从列表中移除指定的学生对象。
    • getStudents()：返回当前存储的所有学生的列表。
    • searchByName(String name)：根据姓名进行精确匹配搜索，返回匹配的学生列表。
    • searchByMajor(String major)：根据专业进行精确匹配搜索，返回匹配的学生列表。
    • searchByGpa(double gpa)：根据GPA进行精确匹配搜索，返回匹配的学生列表。

3. Main类

  • 功能概述：这是程序的入口点和表示层（View） 或控制器（Controller） 的混合体。它负责处理用户的输入和输出，并调用StudentManagementSystem中的相应方法来执行操作。

  • 属性用途：无持久属性。在main方法中创建了局部变量。

  • 包含的方法：仅包含main方法，是程序的启动入口。

4. StudentManagementSystemTest类

  • 功能概述：这是一个测试类，用于对StudentManagementSystem类的功能进行单元测试。它包含了预定义的数据和操作，用来验证其他类的方法是否正确工作。

与所有其它类都不太一样的类

Main类与所有其他类都不太一样。

  • Student是纯数据模型。
  • StudentManagementSystem是纯业务逻辑。
  • StudentManagementSystemTest是纯测试代码。
  • 而Main类包含了程序的启动入口、用户交互逻辑（UI）和控制流程。它耦合了视图和控制器的功能，是唯一一个直接与用户（通过控制台）进行交互的类。

基本语法讲解

该代码使用了一些Java特有的语法和特性，体现了面向对象编程的思想。

  1. 包（Package）：

    package code;
    • 用于组织相关的类，避免类名冲突。所有类都位于code包下。

  2. 导入（Import）：

    import java.util.List;
import java.util.Scanner;
import java.util.ArrayList;
    • 用于引入其他包中的类，以便在当前类中使用。

  3. 类（Class）：

    public class Student { ... }
    • Java程序的基本构建块，用于封装数据和行为。

  4. 访问修饰符（Access Modifiers）：

    • public：该类、方法或属性可以被任何其他类访问。
    • private：该属性或方法只能在定义它的类内部被访问。这是实现封装的关键。

  5. ArrayList集合（Collection）：

    private List<Student> students = new ArrayList<>();
    • ArrayList是Java集合框架的一部分，提供了一个可调整大小的动态数组。它比基础数组更强大、更灵活。List<Student>使用了泛型，指定了这个列表只能包含Student类型的对象，保证了类型安全。

  6. Getter和Setter方法：

    public String getName() {
    return name;
}
public void setName(String name) {
    this.name = name;
}
    • 这是JavaBean的标准约定，用于对外提供访问和修改私有属性的公共方法，是封装性原则的体现。

  7. @Override注解：

    @Override
public String toString() { ... }
    • 表示该方法是重写父类（Object）的方法。注解可以帮助编译器检查重写方法的正确性。

  8. Scanner类：

    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
int choice = scanner.nextInt();
    • 一个简单的文本扫描器，用于从输入流（如标准输入System.in）中解析基本类型和字符串。用于实现控制台交互。
posted @ 2025-09-21 18:41  糯米鸡加鸡蛋  阅读(13)  评论(0)    收藏  举报