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【编程练习】java简易学生管理系统

上周一个数据库作业，用文件读写的方式来实现学生信息的读写，从而与数据库编程的方式进行对比。

在这个练习中，我主要是打算熟悉一下 java 的文件操作，因为我发现我学了 java 之后基本没有写过文件读写。

本文主要总结一下本练习用到的一些知识点，方便下次使用。

本文对应的 github 库

参考链接

题目

  • 1.建两个文本文件
  • 2.插入学生信息
  • 3.查询学生对应的奖励
  • 4.增删改信息

文件 1 学生基本信息

学号 姓名 性别 年龄 专业 位置 长度
2017901006 杨啸 男 21 软件工程 0 30
…… …… …… …… …… …… ……
  • 位置：奖励文件内对应的位置
  • 长度：奖励文件内对应的奖励字段的长度

文件 2 奖励

记录学生获得的奖励

奖励
2011 校奖学金，2012 国家奖学金
2012 校优秀学生

结构

  • model 包
    • Gender 枚举类：枚举值为“男”和“女”
    • StudentInfo 类：作为学生信息结点，存储学生信息的六个字段。后来写着写着觉得这个类名太长了，不该加 Info 后缀的，写起来怪怪的。
    • StudentInfoSystem 类：用于实现整个系统的逻辑功能，包括录入信息，查找信息，保存数据，读取数据等。
  • view 包
    • ConsoleMenu 类：控制台菜单类，作为与用户交互的界面。

知识点总结

Gender 枚举类

在录入学生性别的时候，会涉及到输入什么的问题，输入 0 或 1？输入“男”或“女”？如果用整数或者字符串都可能会产生非法数据，导致一些问题，这些问题在很久以前我拿 C++写的时候就遇到过一些。

最好的方式不是用布尔类型这种二值类型，而是使用枚举类型，因为有可能用到别的值，比如 UNSET（未设置）。

在这次练习之前，我会的 java 枚举大概是下面这样：

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public enum Gender {
    MALE,
    FAMALE
}

如同 C++枚举一样列出枚举值，然后当成常量一样使用。

后面变成了这样：

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//Gender.java
package model;

public enum Gender {
    MALE("男"),
    FAMALE("女");

    private String m_genderString;
    private Gender(String gender) {
        m_genderString = gender;
    }

    public String getGenderString() {
        return m_genderString;
    }

    /**
     * 根据字符串的值返回对应的枚举值
     * TODO：应该可以优化成不用手动写switch的
     * @param genderString
     * @return 返回字符串对应的枚举值，找不到则返回null
     */
    public static Gender newGender(String genderString) {
        switch (genderString) {
        case "男":
            return Gender.MALE;
        case "女":
            return Gender.FAMALE;

        default:
            break;
        }
        return null;
    }

}

百度了几篇博客之后（当时没收藏，找不到了），知道了枚举类一点点原理。

拿上面这个代码举例：写MALE("男")其实像是为 Gender 类的构造方法传入一个值为“男”的字符串，而默认的构造方法是没有参数的，所以你需要写一个以字符串为参数的构造方法。

为了保留下这个传入的字符串，需要定义一个字符串类型的属性；为了获取它，再定义一个 getter。

这样做的目的是，在输出学生性别时，可以调用性别属性的getGenderString()方法获取对应的字符串。

最下面那个newGender()方法则是在录入学生性别时使用。

File 类

java 中的 File 类是对文件的抽象，它可以是文件，也可以是目录。

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File dir = new File(pathName);
if(!dir.isDirectory()) return -1;//如果传入的不是目录字符串，则返回

它拥有的方法主要是用于检测文件的信息的，比如它是文件还是目录，是否存在，绝对路径是什么等等，它不能直接读写文件（创建倒是可以）。

读写文件得需要其他类，这一部分的类太多了，我找了挺久才找到合适的类。

FileOutputStream 类

首先是保存数据到文件中。用到了这个类，它是文件输出流，以字节流的形式输出到文件。意思就是给他传入的参数是字节数组而不是字符串。不过字符串转字节数组非常简单，用字符串的getBytes()就好。

打开文件输出流：

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File dir = new File(pathName);
if(!dir.isDirectory()) return -1;//如果传入的不是目录字符串，则返回

File infoFile = new File(pathName + "/StudentInfoList.csv");//学生信息文件

if(!infoFile.exists()) infoFile.createNewFile();

FileOutputStream infoFOS = new FileOutputStream(infoFile);

随后拼接好学生信息的字符串，转换为字节数组，传入即可：

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byte[] infoBuf = studentInfoString.getBytes();
infoFOS.write(infoBuf);//写入文件

最后记得 close

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infoFOS.close();

FileReader 类和 BufferedReader 类

一行一个学生信息，所以读取时打算直接 readline，需要BufferedReader类，进而需要FileReader类。

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BufferedReader bufReader = new BufferedReader(new FileReader(infoFile));//打开缓冲字符流
String tmpString = null;
while((tmpString = bufReader.readLine()) != null) {

}

因为基本信息文件中保存的是奖励在奖励文件中的位置与长度，所以在读取时需要设置文件指针。

这个需要用到RandomAccessFile类。

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RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(rewardFile, "r");//打开随机读写

设置文件指针到指定位置，读取对应长度的字节。

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//从Reward文件中读取奖励信息
randomAccessFile.seek(position);
byte[] tmpBytes = new byte[1024];
randomAccessFile.read(tmpBytes,0, rewardLen);//读取指定长度的奖励信息
String rewardString = new String(tmpBytes);

写到这里我还遇到了一个问题，就是读取到字符串后，无法判断字符串是否为空，如果用rewardString.equals("")或者``rewardString.isEmpty()`，发现字符串的长度是和我设置的缓冲区大小有关的。虽然全部是空白，但是并不为空字符串。用长度判断也不行。

后来找到了一个方法：

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String rewardString = new String(tmpBytes).trim();//转换为字符串

trim()可以去掉首尾空白，那么 1024 长度的空字符串就会变成 0 长度的普通的空字符串，就可以用刚刚的方式来判断学生是否有奖励了。

录入学生信息

java 的控制台输入我也是没弄过，这次就来试试。

会了之后发现蛮简单的。创建一个Scanner对象，传入源输入流，要从控制台输入，所以输入流设置为System.in。

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Scanner scanner = new Scanner(System.in);

需要读取一行数据，可以使用next()或者nextLine()方法，区别详情见百度

录入普通字符串搞定：

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System.out.println("请输入学生的学号");
String studentId = scanner.nextLine();

System.out.println("请输入学生的姓名");
String name = scanner.nextLine();

录入性别则需要判断合法性（其实上面的学号，姓名也需要判断合法性，不过不是本次练习的核心，就没弄了）

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String genderString = "";
Gender gender = null;
do {
    System.out.println("请输入学生的性别,输入\"男\" 或者\"女\"");
    genderString = scanner.nextLine();
    gender =  Gender.newGender(genderString);
}while(gender == null);

这里用了一个 do-while 循环，如果输入的不是枚举类里面有的值，就要求再次输入。

接着是年龄，年龄是一个正整数，需要nextInt()来获取整数，如果输入的不是整数，就会抛出异常。处理完这个异常之后继续要求输入，直到输入正确的年龄为止。

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System.out.println("请输入学生的年龄");
int age = 0;
while (true) {
    try {
        age = scanner.nextInt();
        if(age<=0) {
            System.out.println("年龄必须是正数");
        }
        else {
            break;
        }
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("年龄必须是整数");
        scanner.next();//清空错误数据
    }
}

在输入完整数类型的年龄后，需要输入字符串类型的专业了，这里会遇到和 C++输入一样的情况，那就是你还没输入就当你输入了，最后得到的是空字符串。这是因为在输入整数后按下回车键确定时，这个换行符还留存在输入缓冲区，下一个nextLine()将其当成了结束标志，从而结束字符串的输入。所以需要清空一下缓冲区，清空方式就是读取一个值并丢弃：

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scanner.nextLine();//清除缓冲区空行

System.out.println("请输入学生的专业");
String major = scanner.nextLine();

最后是录入学生的奖励，这个部分加深了我对“String 的相等比较不能用==而要用equals()”的知识点的印象。

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System.out.println("请输入学生的专业");
String major = scanner.nextLine();

System.out.println("请输入学生的奖励，每输入完一项换行，输入\"done\"结束输入");
String rewardString = "";
Vector<String> reward = new Vector<String>();
do {
    rewardString = scanner.nextLine();
    if(!rewardString.equalsIgnoreCase("done")) reward.add(rewardString);
} while (!rewardString.equalsIgnoreCase("done"));

核心代码

保存数据到文件

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/**
 * 保存到文件中
 * @param pathName 数据文件所在的路径字符串
 * @return 保存的记录数，如果出错返回-1
 */
public int saveData(String pathName) {


    try {
        File dir = new File(pathName);
        if(!dir.isDirectory()) return -1;//如果传入的不是目录字符串，则返回

        File infoFile = new File(pathName + "/StudentInfoList.csv");//学生信息文件
        File rewardFile = new File(pathName + "/Rewards.csv");//学生奖励文件

        if(!infoFile.exists()) infoFile.createNewFile();
        if(!rewardFile.exists()) rewardFile.createNewFile();

        FileOutputStream infoFOS = new FileOutputStream(infoFile);
        FileOutputStream rewardFOS = new FileOutputStream(rewardFile);

        int curPosition = 0;//“奖励”文件指针当前位置
        for(StudentInfo studentInfo:m_studentInfoList) {

            String studentInfoString = String.format("%s,%s,%s,%d,%s,",
                    studentInfo.getStudentId(),
                    studentInfo.getName(),
                    studentInfo.getGender().getGenderString(),
                    studentInfo.getAge(),
                    studentInfo.getMajor()
                    );


            String rewardString = String.join(",", studentInfo.getReward());//拼接奖励字符串
            if(!rewardString.isEmpty()) {
                //奖励字符串不为空，则添加换行符
                rewardString += "\n";
            }



            byte[] rewardBuf = rewardString.getBytes();//转换为字节数组



            studentInfoString += String.format("%s,%s\n", curPosition,rewardBuf.length);
            curPosition += rewardBuf.length;//计算下一个位置

            byte[] infoBuf = studentInfoString.getBytes();

            //写入文件
            infoFOS.write(infoBuf);
            rewardFOS.write(rewardBuf);
        }

        System.out.printf("成功保存%d条记录到以下文件中：\n[%s]\n[%s]\n",
                m_studentInfoList.size(),
                infoFile.getCanonicalPath(),
                rewardFile.getCanonicalPath()
                );

        rewardFOS.close();
        infoFOS.close();


        return m_studentInfoList.size();

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    return 0;
}

从文件中加载数据

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/**
     * 从文件中加载
     * @param pathName 数据文件所在的路径字符串
     * @param clearFlag 是否清空内存中原有数据
     * @return 读取的记录数，如果出错返回-1
     */
    public int loadData(String pathName,boolean clearFlag) {
        try {
            if(clearFlag) m_studentInfoList.clear();

            File dir = new File(pathName);
            if(!dir.isDirectory()) return -1;//如果传入的不是目录字符串，则返回

            File infoFile = new File(pathName + "/StudentInfoList.csv");//学生信息文件
            File rewardFile = new File(pathName + "/Rewards.csv");//学生奖励文件


            BufferedReader bufReader = new BufferedReader(new FileReader(infoFile));//打开缓冲字符流
            RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile(rewardFile, "r");//打开随机读写

            String tmpString = null;
            int counter = 0;
            while((tmpString = bufReader.readLine()) != null) {

                //按行读取
                String[] infoStrings = tmpString.split(",");//按照分隔符分割

                if(infoStrings.length != 7) {
                    return -1;//如果字段数对不上，说明文件格式有问题
                }

                //从StudentInfo文件中读取学生信息
                String studentId = infoStrings[0];
                String name = infoStrings[1];
                Gender gender = Gender.newGender(infoStrings[2]);
                if(gender == null) return -1;

                int age = Integer.parseInt(infoStrings[3]);
                String major = infoStrings[4];

                long position = Long.parseLong(infoStrings[5]);
                int rewardLen = Integer.parseInt(infoStrings[6]);

                //从Reward文件中读取奖励信息
                randomAccessFile.seek(position);
                byte[] tmpBytes = new byte[1024];
                randomAccessFile.read(tmpBytes,0, rewardLen);//读取指定长度的奖励信息

                String rewardString = new String(tmpBytes).trim();//转换为字符串


                Vector<String> rewardList = null;
                if(!rewardString.isEmpty()) {
                    //如果奖励不为空则添加
                    rewardList = new Vector<String>();
                    String[] rewardArr = rewardString.split(",");
                    for(String reward : rewardArr) {
                        rewardList.add(reward);
                    }

                }


                StudentInfo newStudentInfo = new StudentInfo(studentId, name, gender, age, major, rewardList);

                m_studentInfoList.add(newStudentInfo);
                counter++;
            }


            bufReader.close();
            randomAccessFile.close();


            return counter;



        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return -1;
        }




    }

【编程练习】java简易学生管理系统

https://yxchangingself.xyz/posts/java_simple_studentInfoSystem/

作者

憧憬少

发布于

2020-03-03

更新于

2020-03-03

许可协议

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