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，用户操作自由度更高！！！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;
}