学生管理系统项目【所有知识点整合】

1. 学生管理系统项目

尝试完成以下功能

	实体类:

		学生类:

			id, 姓名，年龄，性别，成绩

	需要使用数组保存学生信息

		Student[] allStu

	需要完成的方法

		1. 根据学生的ID，找到对应的学生对象【完成】

		2. 完成方法，添加新学生

		3. 完成方法，删除指定ID的学生

		4. 完成方法，展示数组中所有的学生信息

		5. 根据学生成绩，完成降序排序

1.1 包结构划分

包名规范：

	1. 所有的单词全部小写

	2. 不同的单词直接使用 . 隔开

	3. 包结构其实对应的就是一个真实的目录结构

包结构的使用是为了在开发中让代码结构更加明确，更好管理，会慢慢接触到MVC设计模式。

	MVC ==> Model Viewer Controller

目前学生管理系统需要的包【目前功能所需】

	实体类 : 所有的实体类都会在一个包下

	管理类 : 需要一个管理类来管理学生操作【核心】,需要一个包

	主方法类 : 主方法

	测试类: 测试功能，养成习惯，对于代码中的功能，写一个测试一个，今天会到用@Test

包名：

	com.qfedu.student.system

		--| entity 实体类包

		--| manager  管理类包

		--| mainproject 主方法所在包

		--| testsystem 测试类

1.2 学生实体类

package com.qfedu.student.system.entity;

/**

 * 学生实体类

 *

 * @author Anonymous

 *

 */

public class Student {

	private int id;

	private String name;

	private int age;

	private char gender;

	private int score;

	public Student() {}

	public Student(int id, String name, int age, char gender, int score) {

		super();

		this.id = id;

		this.name = name;

		this.age = age;

		this.gender = gender;

		this.score = score;

	}

	public int getId() {

		return id;

	}

	public void setId(int id) {

		this.id = id;

	}

	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 char getGender() {

		return gender;

	}

	public void setGender(char gender) {

		this.gender = gender;

	}

	public int getScore() {

		return score;

	}

	public void setScore(int score) {

		this.score = score;

	}

	/**

	 * 使用System.out.println打印展示Student类对象时

	 * 是直接自动调用toString方法，展示该方法返回String字符串内容

	 */

	@Override

	public String toString() {

		return "Student [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + ", gender=" + gender + ", score=" + score

				+ "]";

	}

}

1.3 管理类功能分析

管理类:

	1. 数据的保存

	2. 数据处理

		CRUD 增删改查

数据的保存

	明确使用的是一个Student类型的数据

	Student[] allStus;

	问题:

		成员变量

			使用一个成员变量数组来保存对应的数据，所有的内容都依赖于类对象的操作

			来完成，而且每一个管理类对象中保存的数据都是不一样的。

			目前的不一样，是为了更好的复用性，后来的数据一样，是为了数据的统一性

		静态成员变量

			不关有多少个类对象，当前数据有且只有一份！！！

			复用问题！！！

当前管理类

	功能后期是考虑复用的！！！

	不管是数据的存储方式，数据的处理方式，都要需要考虑满足多种情况，多种方式。

1.4 管理类构造方法

	因为当前管理类内的成员变量是一个数组，当前构造方法需要对于保存学生信息的数组进行初始化操作。

	1. 传入参数是一个学生数组 【不行】

	2. 传入参数是一个数组容量 √

	传入一个数组，操作性，包括安全性都是存在一定的隐患。操作性较差，用户需要提供真实管理数据的空间，繁琐，引用指向有可能导致数据丢失。

	传入一个数组容量，用户操作*度更高！！！方便！！！快捷！！！省心省事！！！

要求传入的参数是一个数组容量，有没有要求???

	1. int

	2. 非负

	3. int类型的最大值

		【补充】Java中数组容量范围是在int范围以内，要求数组容量不得超出int范围

		Integer.MAX_VALUE - 8 为什么-8后面解释！！！

构造方法这里提供两种

	1. 无参数构造方法

		用户不用指定容量，我们给予用户一个初始化容量使用

	2. 有参数构造方法

		用户指定底层数组容量，要求数据在合理范围以内

1.5 构造方法完成和成员变量补充

package com.qfedu.student.system.manager;

import com.qfedu.student.system.entity.Student;

public class StudentManager {

	/**

	 * 私有化保存学生信息的数组，对外不能公开，有且只针对于当前管理类使用

	 * 初始化为null

	 */

	private Student[] allStus = null;

	/**

	 * DEFAULT_CAPACITY 默认容量，这里是一个带有名字的常量

	 */

	private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

	/**

	 * 数组最大容量，是int类型最大值 - 8

	 * -8等我给你讲

	 */

	private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

	/**

	 * 无参数构造方法，但是需要创建底层保存学生数据的Student数组，因为当前数组

	 * 不存在，指向为null

	 *

	 */

	public StudentManager() {

		allStus = new Student[DEFAULT_CAPACITY];

	}

	/**

	 * 用户指定初始化容量，但是要求初始化容量在合理范围以内，不能小于0 ，不能

	 * 大于数组的最大值，MAX_ARRAY_SIZE

	 *

	 * @param initCapacity 用户指定的初始化容量

	 */

	public StudentManager(int initCapacity) {

		if (initCapacity < 0 || initCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) {

			System.out.println("Input Parameter is Invalid!");

			/* 异常抛出！！！ 补充该知识点 暂时留下一个 System.exit(0) 退出程序 */

			System.exit(0);

		}

		allStus = new Student[initCapacity];

	}

}

1.6 增删改查方法实现

1.6.1 增【重点】

分析:

	权限修饰符:

		public √

		private 如果私有化，类外无法使用，不能操作数据

	是否需要static修饰:

		不需要的！！！

		保存学生信息的数组是static修饰还是非static修饰???

			非static修饰

		如果当前方法使用static修饰，是没有办法操作类内的成员变量的！！！

	返回值类型:

		boolean

        添加成功返回true，添加失败返回false

    方法名:

    	add

    	添加

    形式参数列表:

    	Student student

方法声明：

	public boolean add(Student stu)

这里需要采用尾插法数据存入，这里需要一个计数器

	int类型变量

	局部变量：

		方法运行结束GG思密达，没有了，不存在了，无法保存数据

	成员变量：

		可以保证每一个StudentManager对象中存储的内容都是独立，是根据当前数组中

		存储数据的容量来确定

	静态成员变量：

    	静态成员变量和类对象无关，而且独此一份，每一个StudentManager对象中保存

    	的数据个数都是独立，是不合理的！！！

/**

* 当前方法是添加学生类对象到StudentManager中，保存到底层的Student类型数组

*

* @param stu Student类对象

* @return 添加成功返回true，失败返回false

*/

public boolean add(Student stu) {

   allStus[size] = stu;

   size += 1;                                          

   return true;

}

目前存在的问题：

	1. 好像没有错误情况处理？？？

	2. 容量不够用怎么办？？？

好像没有错误情况处理？？？

	需要异常处理来辅助完成错误或者说异常处理。

容量不够用怎么办？？？

	扩容！！！

	数组的容量在创建之后是无法修改的！！！

	重新创建一个数组！！！新数组要求比原本的数组容量大。

	从原数据数组迁移数据到新数组中

	重新赋值成员变量allStus保存的空间地址指向新数组

1.6.2 grow方法,底层数组容量扩容方法【核心】

流程

    1. 获取原数组容量

    2. 计算得到新数组容量

    3. 创建新数组

    4. 迁移数据

    5. 保存新数组地址

方法分析:

	权限修饰符:

		public 类外可以随便调用，数组容量不受控制，我们期望的是在数组添加元素时

			容量不足的情况下，才会调用当前grow方法，public不合适！ 【不合适】

		private 核心操作，主要是在类内使用，类外不能调用当前方法。√

	是否需要static修饰:

		因为需要操作类内的底层数组，数组非static修饰，不需要使用static

	返回值类型:

		void 当前方法不需要返回值

	方法名:

		grow

	形式参数列表:

		要求最小容量

		为了保证add操作在合理的容量范围以内(MAX_ARRAY_SIZE)操作成功，这里要求

		通过add方法告知grow方法，最小要求容量扩容到多少？

		需要考虑一些极端情况:

			1. 添加多个，超出了grow增加的范围

			2. 原数组容量为1，扩容之后不够用

方法声明:

	private void grow(int minCapacity);

/**

 * 类内私有化方法，用于在添加元素过程中，出现当前底层数组容量不足的情况下

 * 对底层数组进行扩容操作，满足使用要求

 *

 * @param minCapacity 添加操作要求的最小容量

 */

private void grow(int minCapacity) {

	// 1. 获取原数组容量

	int oldCapacity = allStus.length;                       

	// 2. 计算得到新数组容量，新数组容量大约是原数组容量的1.5倍

	int newCapacity = oldCapacity + oldCapacity / 2;        

	// 3. 判断新数组容量是否满足最小容量要求

	if (minCapacity > newCapacity) {

		newCapacity = minCapacity;

	}                                                       

	// 4. 判断当前容量是否超出了MAX_ARRAY_SIZE

	if (newCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) {

		/* 这里需要一个异常处理，目前我们采用程序退出 */

		System.exit(0);

	}                                                       

	// 5. 创建新数组

	Student[] temp = new Student[newCapacity];              

	// 6. 数据拷贝

	for (int i = 0; i < oldCapacity; i++) {

		temp[i] = allStus[i];

	}                                                       

	// 7. 使用allStus保存新数组首地址

	allStus = temp;

}

1.6.3 删【重点】

方法分析:

	权限修饰符:

		public √

		private 【不合适】

	是否需要static修饰:

		不需要

	返回值类型:

		boolean 删除成功返回true，删除失败返回false

	方法名:

		remove 移除

	形式参数列表:

		int id

方法声明:

	public boolean remove(int id)

流程：

	1. 根据ID找出对应的学生对象在数组中的下标位置

	2. 根据下标位置删除元素，从删除位置开始，之后的元素整体先前移动

	3. 最后一个原本存在数据的位置赋值为null

	4. size 有效元素个数 -= 1

/**

 * 根据用户指定的ID号，删除对应学生类对象

 *

 * @param id 指定的学生ID好

 * @return 删除成功返回true，删除失败返回false

 */

public boolean remove(int id) {

	int index = -1;                                

	// 遍历数组的终止条件为size，有效元素个数

	for (int i = 0; i < size; i++) {

		if (id == allStus[i].getId()) {

			index = i;

			break;

		}

	}                                              

	/*

	 *  以上代码循环结束，如果index的值为-1，证明没有找到对应的元素

	 *  当前方法无法进行删除操作，返回false

	 */

	if (-1 == index) {

		System.out.println("Not Found!");

		return false;

	}                                              

	/*

	 *  如果index值不是-1，表示找到了对应需要删除的元素，进行删除操作

	 *

	 *  假设原数组容量10，有效元素个数为10，删除下标为5的元素

	 *  	数组[5] = 数组[6];

	 *  	数组[6] = 数组[7];

	 *  	数组[7] = 数组[8];

	 *  	数组[8] = 数组[9];

	 *  	数组[9] = null;

	 *

	 *  	数组[i] = 数组[i + 1];

	 */

	for (int i = index; i < size - 1; i++) {

		allStus[i] = allStus[i + 1];

	}                                              

	// 原本最后一个有效元素位置赋值为null

	allStus[size - 1] = null;                      

	// 有效元素个数 - 1

	size -= 1;                                     

	return true;

}

1.6.4 查 根据学生的ID，找到对应的学生对象【重点】

方法分析:

	权限修饰符

		public  √

		private

	是否需要static修饰

		不需要

	返回值类型:

		Student学生类对象

	方法名:

		get 获取

	形式参数列表:

		int id

方法声明:

	public Student get(int id)

/**

 * 根据指定的ID获取对应的Student类对象

 *

 * @param id 指定的ID号

 * @return 返回对应的Student类对象， 如果没有找到，返回null

 */

public Student get(int id) {

	int index = findIndexById(id);            

	return index > -1 ? allStus[index] : null;

}

1.6.5 补充方法，根据ID获取对应下标位置

方法分析:

	权限修饰符:

		public

		private √ 给内部其他方法使用的一个功能，不需要对外

	是否需要static修饰

		不需要

	返回值类型:

		int 需要的是一个下标，为int类型

	方法名:

		findIndexById

	形式参数列表:

		int id

方法声明:

	private int findIndexById(int id)

/**

 * 类内私有化方法，用于根据指定ID获取对应的下标位置，提供给其他方法使用

 *

 * @param id 指定ID号

 * @return 返回值是对应的下标位置，返回值大于等于0 表示找到对应元素，返回-1没有找到

 */

private int findIndexById(int id) {

	int index = -1;                                        

	for (int i = 0; i < size; i++) {

		if (id == allStus[i].getId()) {

			index = i;

			break;

		}

	}                                                      

	return index;

}