最课程阶段大作业04：毫无用处的学生管理系统

前面几期就业班学生知道，我在做简历指导时说过：如果你的简历中项目经历写的是“学生管理系统”、“**办公自动化”这样的系统，那么就等于告诉面试官：你没有项目经验。

对于面试找工作，学生管理系统这样的项目简直毫无用处，甚至是减分项。如果你一定要说你实现了一个NB的学生管理系统，那么就需要拿出你在GITHUB上的源码来，并对面试官说：我已经把它做成了一个框架，以后所有的用户管理系统都可以基于这个框架进行扩展~~

学生管理系统对于找工作毫无用处，但对于当前的我们来说，倒是一个好的案例。如果说HelloWorld是我们学习Java的第一个程序，那么学生系统则应该说是我们在做项目时的HelloWorld。

它，简单，直观。即使再笨，我们也能切身知道其中的业务逻辑。

为什么？因为现阶段我们刚学完MySql+JDBC，迫切需要做一个真实的案例来检验和巩固学习的知识，那么这个简单的Mis系统再合适不过了。

如果能独立完成该MIS系统，那意味着我们可以做最基础的增删改查（CRUD）了。不过，仅仅用这个案例来完成CRUD的工作，有点太浪费这次练习的时间了，我们不妨稍稍提升下B格：做一个三层架构的CRUD。

实现取数据

先假设数据库中已经存在学生表，现在要用java代码把所有的学生全部取出来并显示到前台，该怎么做？

按照以前的写法，我们会这样去实现（使用了c3p0和DbUtils，配置文件及附属代码略）：

package com.zuikc.usermanagement;

import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import org.apache.commons.dbutils.QueryRunner;
import org.apache.commons.dbutils.ResultSetHandler;

public class IndexPage {
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        QueryRunner qr = new QueryRunner(C3P0Util.getDataSource());
        List<User> users = qr.query("select * from user_tb", new ResultSetHandler<List<User>>(){

            @Override
            public List<User> handle(ResultSet rs) throws SQLException {
                List<User> list = new ArrayList<User>();
                while(rs.next()){
                    User user = new User();
                    user.setUsername(rs.getObject("username").toString());
                    System.out.println(user.getUsername());
                    list.add(user);
                }
                return list;
            }});

    }
}

顺便附上整个项目结构：

但紧接着问题来了，现在需求变更为：将用户列表从数据库取出来导出到文件中~~。

有同学说，这好办，让我们修改代码：

List<User> list = new ArrayList<User>();
                try {
                    FileWriter writer = new FileWriter("c:\temp\temp.txt");
                    while (rs.next()) {
                        User user = new User();
                        user.setUsername(rs.getObject("username").toString());
                        //System.out.println(user.getUsername());
                        writer.write(user.getUsername() + "
");
                        list.add(user);
                    }
                    
                    writer.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
                return list;

看上去，问题解决了。但是紧接着问题又来了，让我们把结果输出到网页中或者socket传输到另一台电脑中。怎么办？

难道我们只要有新需求，就去改这个while循环吗？

不知道大家有没有发现，无论我们的输出怎么变化，我们的“获取数据”这部分的代码实际上从来没有变过。

没有变过的代码能不能将它隔离开来放到某个层中呢？答案当然是可以的，这种手法就叫做：分层架构的设计思想。

什么是三层架构

所谓架构，指的是一种编码的思想，一种指导我们将代码写的更加优美的思想。三层架构是最早出现的软件架构设计思想之一，它用于指导我们将代码归置的更整洁，以便我们完成更庞大的系统。

最原始的分层架构，叫做：三层架构（表示层、业务逻辑层、数据访问层）。每层的作用如下：

01.表示层（User Interface layer）：如果光看英文，直译过来是：用户接口层。也就是说，这个层专门负责接收用户的输入，将输出呈现给用户。另外，输入输出过程中的访问安全性验证、输入的数据的正确性验证也由这个层负责。

02.业务逻辑层（Business Logic Layer）：负责系统业务逻辑的处理。它也包括对所输入的逻辑性数据的正确性及有效性的负责。有人可能要问，UI层不是已经负责了正确性吗，为什么业务逻辑层也要负责？答案是：因项目而异。在部分项目中，需要将正确性验证等功能放置在UI层，而在有些项目中，则在业务逻辑层，甚至有些项目，两个层都要做。

03.数据访问层（Data Access Layer）：数据访问层的功能较为单一，它负责与数据源的交互，即数据的插入，删除，修改，以及从数据库中读出数据等操作，但对数据的正确性和有效性不负责，对业务逻辑不负责。

结束了吗？其实并没有，以上是最主要的三层，实际还有有些辅助的层，如：

04 工具层

通用类库，比如一些工具类就可以放在这里。这些工具类最简单的可以是检验email是否符合规则，也可以是加密解密工具类，同时，数据库连接帮助类也放在这里。

05实体层

比如，上文代码中的User类，就是一个实体类。它很大程度上是数据库表字段在Java语言中的对应。

以上，基本上就差不多了。它们的主要依赖关系如下：

接下来，让我们改造代码以便符合三层架构。

其中，

表示层：com.zuikc.usermanagement.ui

业务逻辑层：com.zuikc.usermanagement.biz

数据访问层：com.zuikc.usermanagement.dao

工具层：com.zuikc.usermanagement.common

实体层：com.zuikc.usermanagement.bean

从上层到下层的代码依次为：

表示层，IndexPage：

package com.zuikc.usermanagement.ui;

import java.util.List;
import com.zuikc.usermanagement.bean.User;
import com.zuikc.usermanagement.biz.UserService;

public class IndexPage {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        UserService service = new UserService();
        List<User> users = service.getAllUsers();
        for (User user : users) {
            System.out.println(user.getUsername());
        }
    }
}

业务逻辑层，UserService：

package com.zuikc.usermanagement.biz;

import java.sql.SQLException;
import java.util.List;

import com.zuikc.usermanagement.bean.User;
import com.zuikc.usermanagement.dao.UserDao;

public class UserService {
    UserDao dao = new UserDao();
    
    public List<User> getAllUsers() throws SQLException{
        List<User> users = dao.queryUsers();
        return users;
    }
}

数据访问层，UserDao：

package com.zuikc.usermanagement.dao;

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import org.apache.commons.dbutils.QueryRunner;
import org.apache.commons.dbutils.ResultSetHandler;

import com.zuikc.usermanagement.bean.User;
import com.zuikc.usermanagement.common.C3P0Util;

public class UserDao {
    public List<User> queryUsers() throws SQLException {
        QueryRunner qr = new QueryRunner(C3P0Util.getDataSource());
        List<User> users = qr.query("select * from user_tb", new ResultSetHandler<List<User>>() {

            @Override
            public List<User> handle(ResultSet rs) throws SQLException {
                List<User> list = new ArrayList<User>();
                while (rs.next()) {
                    User user = new User();
                    user.setUsername(rs.getObject("username").toString());
                    list.add(user);
                }

                return list;
            }
        });

        return users;
    }
}

工具层，C3P0Util：

package com.zuikc.usermanagement.common;


import java.sql.Connection;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.Statement;
import javax.sql.DataSource;
import com.mchange.v2.c3p0.ComboPooledDataSource;

public class C3P0Util {
    // 得到数据源
    private static DataSource dataSource = new ComboPooledDataSource();

    public static DataSource getDataSource() {
        return dataSource;
    }

    // 得到连接对象
    public static Connection getConnection() {
        try {
            return dataSource.getConnection();
        } catch (SQLException e) {
            throw new RuntimeException("获取连接失败");
        }
    }

    public static void release(Connection conn, Statement stmt, ResultSet rs) {
        if (rs != null) {
            try {
                rs.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            rs = null;
        }
        if (stmt != null) {
            try {
                stmt.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            stmt = null;
        }
        if (conn != null) {
            try {
                conn.close();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            conn = null;
        }
    }

}

实体层，User：

package com.zuikc.usermanagement.bean;

public class User {
    String username;
    String password;
    
    public User() {
    }
    public User(String username, String password) {
        super();
        this.username = username;
        this.password = password;
    }
    public String getUsername() {
        return username;
    }
    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }
    public String getPassword() {
        return password;
    }
    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }
}

最后放上一个c3p0的配置文件c3p0-config.xml，

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<c3p0-config>
  <default-config>
    <property name="driverClass">com.mysql.jdbc.Driver</property>
    <property name="jdbcUrl">jdbc:mysql://localhost:3317/test</property>
    <property name="user">root</property>
    <property name="password">root</property>
    <property name="initialPoolSize">10</property>
    <property name="maxIdleTime">30</property>
    <property name="maxPoolSize">100</property>
    <property name="minPoolSize">10</property>
  </default-config>
</c3p0-config>

三层架构的优缺点

优点： 

1、在某种架构下，某些开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层；

2、可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现（后面要学的动态代理、spring等）；

3、可以降低层与层之间的依赖；

4、有利于标准化；

5、利于各层逻辑的复用。

6、扩展性强。不同层负责不同层次的代码。

7、安全性高。用户端只能通过逻辑层来访问数据层，减少了入口点，把很多危险的系统功能都屏蔽了。

8、项目结构更清楚，分工更明确，有利于后期的维护和升级 

缺点：

1、降低了系统的性能。分层之后，会增加代码，有些地方看上去仅仅就是service层封装了一下dao层。代码增加，意味着性能降低。

2、可能存在级联的修改。为了增加某个功能，相应的要去增加service和dao。

3、增加了代码量，增加了工作量

更进一步的三层架构？

聪明的同学可能已经发现，分层的“层”这个概念在当前这个java项目中对应的就是包（package）的概念。那是不是永远是这样的呢？

并不是。层的概念，更多的是project的概念。在大型项目中，一个层就是一个project，就是一个jar包。

我们可以继续改造我们的三层架构代码，看下图：

在这个过程中，我们将每个层都独立成为了一个Project了。如果大家仔细观察，我们会发现，上层service和ui层，压根就没有依赖数据库的那几个第三方包。在实际的开发中，其实也是这样：

作为UI层的，可能是一个动态网页，可能是手机APP端的，对于它们来说，实际上它们不应该，也不需要知道我们的数据是来自于数据库还是来自于其它地方。对于它们来说，只需要知道：我现在需要一个用户列表，于是底层就给了它一个用户列表。仔细回味一下这句话。

上层所依赖的只是下层的包：

UI层，依赖com.zuikc.usermanagement.biz, com.zuikc.usermanagement.bean, com.zuikc.usermanagement.common；

Service层，依赖com.zuikc.usermanagement.dao，com.zuikc.usermanagement.bean，com.zuikc.usermanagement.common；

Dao层，依赖com.zuikc.usermanagement.bean，com.zuikc.usermanagement.common；

Bean层，谁都不依赖（可以依赖common），被谁都依赖；

Common，谁都不依赖，被谁都依赖；

有同学可能对于project依赖另一个project不熟悉，下面给出图示：

第一步，

第二步，

第三步，

以上，我们完成了一个最彻底的三层架构的解决方案。

作业之用例

有了上面的知识储备，现在引出我们的大作业。

 

1.主界面

 

2.添加用户

 

3.用户列表

 

4.用户查询

 

5.用户删除

 

作业之要求

 

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