Java编程-学生管理系统

君毅

课程来源 ：黑马程序员Java零基础视频教程_上部(2022新版Java入门，含斯坦福大学练习题+力扣算法题+大厂java面试题）_哔哩哔哩_bilibili
1-基础版本

1-1 学生管理系统的实现步骤

- 案例需求
  ​        针对目前我们的所学内容，完成一个综合案例：学生管理系统。该系统主要功能如下：
  ​        添加学生：通过键盘录入学生信息，添加到集合中
  ​        删除学生：通过键盘录入要删除学生的学号，将该学生对象从集合中删除
  ​        修改学生：通过键盘录入要修改学生的学号，将该学生对象其他信息进行修改
  ​        查看学生：将集合中的学生对象信息进行展示
  ​        退出系统：结束程序
- 实现步骤
  1. 定义学生类，包含以下成员变量
     ​       private String sid            // 学生id
     ​       private String name       // 学生姓名
     ​       private String age          // 学生年龄
     ​       private String address   // 学生所在地

2. 学生管理系统主界面的搭建步骤
     2.1 用输出语句完成主界面的编写
     2.2 用Scanner实现键盘输入
     2.3 用switch语句完成选择的功能
     2.4 用循环完成功能结束后再次回到主界面

  3. 学生管理系统的添加学生功能实现步骤
     3.1 定义一个方法，接收ArrayList<Student>集合
     3.2 方法内完成添加学生的功能
     ​         ①键盘录入学生信息
     ​         ②根据录入的信息创建学生对象
     ​         ③将学生对象添加到集合中
     ​         ④提示添加成功信息
     3.3 在添加学生的选项里调用添加学生的方法

  4. 学生管理系统的查看学生功能实现步骤
     4.1 定义一个方法，接收ArrayList<Student>集合
     4.2 方法内遍历集合，将学生信息进行输出
     4.3 在查看所有学生选项里调用查看学生方法

  5. 学生管理系统的删除学生功能实现步骤
     5.1 定义一个方法，接收ArrayList<Student>集合
     5.2 方法中接收要删除学生的学号
     5.3 遍历集合，获取每个学生对象
     5.4 使用学生对象的学号和录入的要删除的学号进行比较,如果相同，则将当前学生对象从集合中删除
     5.5 在删除学生选项里调用删除学生的方法

  6. 学生管理系统的修改学生功能实现步骤
     6.1 定义一个方法，接收ArrayList<Student>集合
     6.2 方法中接收要修改学生的学号
     6.3 通过键盘录入学生对象所需的信息，并创建对象
     6.4 遍历集合，获取每一个学生对象。并和录入的修改学生学号进行比较.如果相同，则使用新学生对象替换当前学生对象
     6.5 在修改学生选项里调用修改学生的方法

  7. 退出系统
     使用System.exit(0);退出JVM
1-2 学生类的定义

package com.itheima.studentsystem;

public class Student {
    private String id;
    private String name;
    private int age;
    private String address;

        //下面是空参，有参，get和set方法
}
1-3 测试类的定义

public class StudentSystem {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
        loop:
        while (true) {
            System.out.println("-----------------欢迎来到黑马学生管理系统-------------------");
            System.out.println("1:添加学生");
            System.out.println("2:删除学生");
            System.out.println("3:修改学生");
            System.out.println("4:查询学生");
            System.out.println("5:退出");
            System.out.println("请输入您的选择：");
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            String choose = sc.next();
            switch (choose) {
                case "1" -> addStudent(list);
                case "2" -> deleteStudent(list);
                case "3" -> updateStudent(list);
                case "4" -> queryStudent(list);
                case "5" -> {
                    System.out.println("退出");
                    //break loop;
                    System.exit(0);//停止虚拟机运行
                }
                default -> System.out.println("没有这个选项");
            }
        }
    }

    //添加学生
    public static void addStudent(ArrayList<Student> list) {
        //利用空参构造先创建学生对象
        Student s = new Student();

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String id = null;
        while (true) {
            System.out.println("请输入学生的id");
            id = sc.next();
            boolean flag = contains(list, id);
            if(flag){
                //表示id已经存在，需要重新录入
                System.out.println("id已经存在，请重新录入");
            }else{
                //表示id不存在，表示可以使用
                s.setId(id);
                break;
            }
        }

        System.out.println("请输入学生的姓名");
        String name = sc.next();
        s.setName(name);

        System.out.println("请输入学生的年龄");
        int age = sc.nextInt();
        s.setAge(age);

        System.out.println("请输入学生的家庭住址");
        String address = sc.next();
        s.setAddress(address);


        //把学生对象添加到集合当中
        list.add(s);

        //提示一下用户
        System.out.println("学生信息添加成功");
    }

    //删除学生
    public static void deleteStudent(ArrayList<Student> list) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入要删除的id");
        String id = sc.next();
        //查询id在集合中的索引
        int index = getIndex(list, id);
        //对index进行判断
        //如果-1，就表示不存在，结束方法，回到初始菜单
        if(index >= 0){
            //如果大于等于0的，表示存在，直接删除
            list.remove(index);
            System.out.println("id为：" + id + "的学生删除成功");
        }else{
            System.out.println("id不存在，删除失败");
        }
    }

    //修改学生
    public static void updateStudent(ArrayList<Student> list) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入要修改学生的id");
        String id = sc.next();

        int index = getIndex(list, id);

        if(index == -1){
            System.out.println("要修改的id" + id + "不存在，请重新输入");
            return;
        }

        //当代码执行到这里，表示什么？表示当前id是存在的。
        //获取要修改的学生对象
        Student stu = list.get(index);

        //输入其他的信息并修改
        System.out.println("请输入要修改的学生姓名");
        String newName = sc.next();
        stu.setName(newName);

        System.out.println("请输入要修改的学生年龄");
        int newAge = sc.nextInt();
        stu.setAge(newAge);

        System.out.println("请输入要修改的学生家庭住址");
        String newAddress = sc.next();
        stu.setAddress(newAddress);

        System.out.println("学生信息修改成功");


    }


    //查询学生
    public static void queryStudent(ArrayList<Student> list) {
        if (list.size() == 0) {
            System.out.println("当前无学生信息，请添加后再查询");
            //结束方法
            return;
        }

        //打印表头信息
        System.out.println("id\t\t姓名\t年龄\t家庭住址");
        //当代码执行到这里，表示集合中是有数据的
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Student stu = list.get(i);
            System.out.println(stu.getId() + "\t" + stu.getName() + "\t" + stu.getAge() + "\t" + stu.getAddress());
        }
    }


    //判断id在集合中是否存在
    public static boolean contains(ArrayList<Student> list, String id) {
        //循环遍历集合得到里面的每一个学生对象
        /*for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            //拿到学生对象后，获取id并进行判断
            Student stu = list.get(i);
            String sid = stu.getId();
            if(sid.equals(id)){
                //存在，true
                return true;
            }
        }
        // 不存在false
        return false;*/
       return getIndex(list,id) >= 0;
    }

    //通过id获取索引的方法
    public static int getIndex(ArrayList<Student> list, String id){
        //遍历集合
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            //得到每一个学生对象
            Student stu = list.get(i);
            //得到每一个学生对象的id
            String sid = stu.getId();
            //拿着集合中的学生id跟要查询的id进行比较
            if(sid.equals(id)){
                //如果一样，那么就返回索引
                return i;
            }
        }
        //当循环结束之后还没有找到，就表示不存在，返回-1.
        return -1;
    }
}
2-学生管理系统升级版

2-1升级的需求

需求：
为学生管理系统书写一个登陆、注册、忘记密码的功能。
只有用户登录成功之后，才能进入到学生管理系统中进行增删改查操作。
分析：
登录界面：
System.out.println("欢迎来到学生管理系统");
System.out.println("请选择操作1登录 2注册 3忘记密码");用户类：
属性：用户名、密码、身份证号码、手机号码

2-2注册功能：

1-用户名需要满足以下要求：
用户名唯一
用户名长度必须在3~15位之间
只能是字母加数字的组合，但是不能是纯数字

2，密码键盘输入两次，两次一致才可以进行注册。

3，身份证号码需要验证。
长度为18位
不能以0为开头
前17位，必须都是数字
最为一位可以是数字，也可以是大写X或小写x

4，手机号验证。
长度为11位
不能以0为开头
必须都是数字
2-3登录功能：

1，键盘录入用户名
2，键盘录入密码
3，键盘录入验证码
验证要求：
用户名如果未注册，直接结束方法，并提示：用户名未注册，请先注册
判断验证码是否正确，如不正确，重新输入
再判断用户名和密码是否正确，有3次机会
2-4忘记密码：

1，键盘录入用户名，判断当前用户名是否存在，如不存在，直接结束方法，并提示：未注册
2，键盘录入身份证号码和手机号码
3，判断当前用户的身份证号码和手机号码是否一致，
如果一致，则提示输入密码，进行修改。
如果不一致，则提示：账号信息不匹配，修改失败。

2-5验证码规则：

长度为5
由4位大写或者小写字母和1位数字组成，同一个字母可重复
数字可以出现在任意位置
比如：aQa1K

2-6 User.java

package com.itheima.studentsystem;

public class User {
    private String username;
    private String password;
    private String personID;
    private String phoneNumber;


    public User() {
    }

    public User(String username, String password, String personID, String phoneNumber) {
        this.username = username;
        this.password = password;
        this.personID = personID;
        this.phoneNumber = phoneNumber;
    }

    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;
    }

    public String getPersonID() {
        return personID;
    }

    public void setPersonID(String personID) {
        this.personID = personID;
    }

    public String getPhoneNumber() {
        return phoneNumber;
    }

    public void setPhoneNumber(String phoneNumber) {
        this.phoneNumber = phoneNumber;
    }

2-7 App

package com.itheima.studentsystem;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class App {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<User> list = new ArrayList<>();
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            System.out.println("欢迎来到学生管理系统");
            System.out.println("请选择操作：1登录 2注册 3忘记密码");
            String choose = sc.next();
            switch (choose) {
                case "1" -> login(list);
                case "2" -> register(list);
                case "3" -> forgetPassword(list);
                case "4" -> {
                    System.out.println("谢谢使用，再见");
                    System.exit(0);
                }
                default -> System.out.println("没有这个选项");
            }
        }
    }

    private static void login(ArrayList<User> list) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            System.out.println("请输入用户名");
            String username = sc.next();
            //判断用户名是否存在
            boolean flag = contains(list, username);
            if (!flag) {
                System.out.println("用户名" + username + "未注册，请先注册再登录");
                return;
            }

            System.out.println("请输入密码");
            String password = sc.next();


            while (true) {
                String rightCode = getCode();
                System.out.println("当前正确的验证码为：" + rightCode);
                System.out.println("请输入验证码");
                String code = sc.next();
                if (code.equalsIgnoreCase(rightCode)) {
                    System.out.println("验证码正确");
                    break;
                } else {
                    System.out.println("验证码错误");
                    continue;
                }
            }

            //验证用户名和密码是否正确
            //集合中是否包含用户名和密码
            //定义一个方法验证用户名和密码是否正确
            //封装思想的应用：
            //我们可以把一些零散的数据，封装成一个对象
            //以后传递参数的时候，只要传递一个整体就可以了，不需要管这些零散的数据。
            User useInfo = new User(username, password, null, null);
            boolean result = checkUserInfo(list, useInfo);
            if (result) {
                System.out.println("登录成功，可以开始使用学生管理系统了");
                //创建对象调用方法，启动学生管理系统
                StudentSystem ss = new StudentSystem();
                ss.startStudentSystem();
                break;
            } else {
                System.out.println("登录失败，用户名或密码错误");
                if (i == 2) {
                    System.out.println("当前账号" + username + "被锁定，请联系黑马程序员客服：XXX-XXXXX");
                    //当前账号锁定之后，直接结束方法即可
                    return;
                } else {
                    System.out.println("用户名或密码错误，还剩下" + (2 - i) + "次机会");
                }
            }

        }

    }

    private static boolean checkUserInfo(ArrayList<User> list, User useInfo) {
        //遍历集合，判断用户是否存在，如果存在登录成功，如果不存在登录失败
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            User user = list.get(i);
            if (user.getUsername().equals(useInfo.getUsername()) && user.getPassword().equals(useInfo.getPassword())) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    private static void forgetPassword(ArrayList<User> list) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入用户名");
        String username = sc.next();
        boolean flag = contains(list, username);
        if (!flag) {
            System.out.println("当前用户" + username + "未注册，请先注册");
            return;
        }

        //键盘录入身份证号码和手机号码
        System.out.println("请输入身份证号码");
        String personID = sc.next();
        System.out.println("请输入手机号码");
        String phoneNumber = sc.next();


        //需要把用户对象通过索引先获取出来。
        int index = findIndex(list, username);
        User user = list.get(index);
        //比较用户对象中的手机号码和身份证号码是否相同
        if(!(user.getPersonID().equalsIgnoreCase(personID) && user.getPhoneNumber().equals(phoneNumber))){
            System.out.println("身份证号码或手机号码输入有误，不能修改密码");
            return;
        }

        //当代码执行到这里，表示所有的数据全部验证成功，直接修改即可
        String password;
        while (true) {
            System.out.println("请输入新的密码");
            password = sc.next();
            System.out.println("请再次输入新的密码");
            String againPassword = sc.next();
            if(password.equals(againPassword)){
                System.out.println("两次密码输入一致");
                break;
            }else{
                System.out.println("两次密码输入不一致，请重新输入");
                continue;
            }
        }

        //直接修改即可
        user.setPassword(password);
        System.out.println("密码修改成功");

    }

    private static int findIndex(ArrayList<User> list, String username) {
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            User user = list.get(i);
            if(user.getUsername().equals(username)){
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    private static void register(ArrayList<User> list) {
        //1.键盘录入用户名
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String username;
        while (true) {
            System.out.println("请输入用户名");
            username = sc.next();
            //开发细节：先验证格式是否正确，再验证是否唯一
            //         因为在以后所有的数据，都是存在数据库中，如果我们要校验，需要使用到网络资源。
            boolean flag1 = checkUsername(username);
            if (!flag1) {
                System.out.println("用户名格式不满足条件，需要重新输入");
                continue;
            }

            //校验用户名唯一
            //username到集合中判断是否有存在
            boolean flag2 = contains(list, username);
            if (flag2) {
                //用户名已存在，那么当前用户名无法注册，需要重新输入
                System.out.println("用户名" + username + "已存在，请重新输入");
            } else {
                //不存在，表示当前用户名可用，可以继续录入下面的其他数据
                System.out.println("用户名" + username + "可用");
                break;
            }
        }
        //2.键盘录入密码
        //密码键盘输入两次，两次一致才可以进行注册。
        String password;
        while (true) {
            System.out.println("请输入要注册的密码");
            password = sc.next();
            System.out.println("请再次输入要注册的密码");
            String againPassword = sc.next();
            if (!password.equals(againPassword)) {
                System.out.println("两次密码输入不一致，请重新输入");
                continue;
            } else {
                System.out.println("两次密码一致，继续录入其他数据");
                break;
            }
        }
        //3.键盘录入身份证号码
        String personID;
        while (true) {
            System.out.println("请输入身份证号码");
            personID = sc.next();
            boolean flag = checkPersonID(personID);
            if (flag) {
                System.out.println("身份证号码满足要求");
                break;
            } else {
                System.out.println("身份证号码格式有误，请重新输入");
                continue;
            }
        }
        //4.键盘录入手机号码
        String phoneNumber;
        while (true) {
            System.out.println("请输入手机号码");
            phoneNumber = sc.next();
            boolean flag = checkPhoneNumber(phoneNumber);
            if (flag) {
                System.out.println("手机号码格式正确");
                break;
            } else {
                System.out.println("手机号码格式有误，请重新输入");
                continue;
            }
        }
        //用户名，密码，身份证号码，手机号码放到用户对象中
        User u = new User(username, password, personID, phoneNumber);
        //把用户对象添加到集合中
        list.add(u);
        System.out.println("注册成功");

        //遍历集合
        printList(list);


    }

    private static void printList(ArrayList<User> list) {
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            //i 索引
            User user = list.get(i);
            System.out.println(user.getUsername() + ", " + user.getPassword() + ", "
                    + user.getPersonID() + ", " + user.getPhoneNumber());
        }
    }

    private static boolean checkPhoneNumber(String phoneNumber) {
        //长度为11位
        if (phoneNumber.length() != 11) {
            return false;
        }
        //不能以0为开头
        if (phoneNumber.startsWith("0")) {
            return false;
        }
        //必须都是数字
        for (int i = 0; i < phoneNumber.length(); i++) {
            char c = phoneNumber.charAt(i);
            if (!(c >= '0' && c <= '9')) {
                return false;
            }
        }
        //当循环结束之后，表示每一个字符都在0-9之间
        return true;
    }

    private static boolean checkPersonID(String personID) {
        //长度为18位
        if (personID.length() != 18) {
            return false;
        }
        //不能以0为开头
        if (personID.startsWith("0")) {
            //如果以0开头，那么返回false
            return false;
        }
        //前17位，必须都是数字
        for (int i = 0; i < personID.length() - 1; i++) {
            char c = personID.charAt(i);
            //如果有一个字符不在0-9之间，那么直接返回false
            if (!(c >= '0' && c <= '9')) {
                return false;
            }
        }
        //最为一位可以是数字，也可以是大写X或小写x
        char endChar = personID.charAt(personID.length() - 1);
        if ((endChar >= '0' && endChar <= '9') || (endChar == 'x') || (endChar == 'X')) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    private static boolean contains(ArrayList<User> list, String username) {
        //循环遍历集合得到每一个用户对象
        //拿着用户对象中的用户名进行比较
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            //i 索引
            User user = list.get(i);
            String rightUsername = user.getUsername();
            if (rightUsername.equals(username)) {
                return true;
            }
        }
        //当循环结束了，表示集合里面所有的用户都比较完毕了，还没有一样的，则返回false
        return false;
    }

    private static boolean checkUsername(String username) {
        //用户名长度必须在3~15位之间
        int len = username.length();
        if (len < 3 || len > 15) {
            return false;
        }
        //当代码执行到这里，表示用户名的长度是符合要求的。
        //继续校验：只能是字母加数字的组合
        //循环得到username里面的每一个字符，如果有一个字符不是字母或者数字，那么就返回false
        for (int i = 0; i < username.length(); i++) {
            //i 索引
            char c = username.charAt(i);
            if (!((c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= 'A' && c <= 'Z') || (c >= '0' && c <= '9'))) {
                return false;
            }
        }
        //当代码执行到这里,表示什么？
        //用户名满足两个要求：1长度满足 2内容也满足（字母+数字）
        //但是不能是纯数字
        //统计在用户名中，有多少字母就可以了。
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < username.length(); i++) {
            //i 索引
            char c = username.charAt(i);
            if ((c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= 'A' && c <= 'Z')) {
                count++;
                break;
            }
        }
        return count > 0;
    }

    private static String getCode() {
        //1.创建一个集合添加所有的大写和小写字母
        ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 26; i++) {
            list.add((char) ('a' + i));
            list.add((char) ('A' + i));
        }

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        //2.要随机抽取4个字符
        Random r = new Random();
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            //获取随机索引
            int index = r.nextInt(list.size());
            //利用随机索引获取字符
            char c = list.get(index);
            //把随机字符添加到sb当中
            sb.append(c);
        }

        //3.把一个随机数字添加到末尾
        int number = r.nextInt(10);
        sb.append(number);

        //4.如果我们要修改字符串中的内容
        //先把字符串变成字符数组，在数组中修改，然后再创建一个新的字符串
        char[] arr = sb.toString().toCharArray();
        //拿着最后一个索引，跟随机索引进行交换
        int randomIndex = r.nextInt(arr.length);
        //最大索引指向的元素 跟随机索引指向的元素交换
        char temp = arr[randomIndex];
        arr[randomIndex] = arr[arr.length - 1];
        arr[arr.length - 1] = temp;
        return new String(arr);

    }


}