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于鸿硕项目案例作业03

news 2025/10/16 11:40:18

学生信息管理系统 DAO 模式改造报告

1. DAO 接口方法

DAO（Data Access Object）接口定义了学生数据操作的统一规范，所有数据存取模式都需实现该接口，保证操作方式的一致性。

public interface StudentDAO {void addStudent(Student student);void removeStudent(Student student);List<Student> getStudents();List<Student> searchByName(String name);List<Student> searchByMajor(String major);List<Student> searchByGpa(double gpa);}

1.1 addStudent

作用：向数据存储中添加一个学生对象
说明：接收Student实体对象，将其存入对应的数据载体（List 或文件）中

1.2 removeStudent

作用：从数据存储中移除指定学生对象
说明：接收Student实体对象，从数据载体中删除该对象

1.3 getStudents

作用：获取所有学生数据
说明：返回存储中所有学生的列表，用于展示全部数据

1.4 searchByName

作用：按姓名搜索学生
说明：接收姓名字符串，返回所有姓名匹配的学生列表

1.5 searchByMajor

作用：按专业搜索学生
说明：接收专业字符串，返回所有专业匹配的学生列表

1.6 searchByGpa

作用：按 GPA 搜索学生
说明：接收 GPA 数值，返回所有 GPA 匹配的学生列表

2. List 模式（内存存储）

2.1 List 模式的核心逻辑

List 模式以内存中的ArrayList作为数据载体，数据仅在程序运行时存在，程序退出后数据丢失。

public class StudentListDAO implements StudentDAO {private List\<Student> students;  // 核心数据存储载体public StudentListDAO() {students = new ArrayList<>();  // 初始化内存列表}// 接口实现方法...}

2.2 List 模式的接口应用

通过实现StudentDAO接口，完成内存中数据的操作：

public class StudentListDAO implements StudentDAO {// 成员变量及构造方法见2.1@Overridepublic void addStudent(Student student) { ... }@Overridepublic void removeStudent(Student student) { ... }@Overridepublic List\<Student> getStudents() { ... }@Overridepublic List\<Student> searchByName(String name) { ... }@Overridepublic List\<Student> searchByMajor(String major) { ... }@Overridepublic List\<Student> searchByGpa(double gpa) { ... }}

2.3 List 模式方法说明

addStudent

@Overridepublic void addStudent(Student student) {students.add(student);}

作用：向内存列表中添加学生
逻辑：直接调用ArrayList的add()方法存储学生对象

removeStudent

@Overridepublic void removeStudent(Student student) {students.remove(student);}

作用：从内存列表中删除学生
逻辑：调用ArrayList的remove()方法移除指定学生对象

getStudents

@Overridepublic List\<Student> getStudents() {return students;}

作用：获取所有学生数据
逻辑：直接返回内存列表的引用

searchByName

@Overridepublic List\<Student> searchByName(String name) {List\<Student> result = new ArrayList<>();for (Student student : students) {if (student.getName().equals(name)) {result.add(student);}}return result;}

作用：按姓名筛选学生
逻辑：遍历内存列表，将姓名匹配的学生存入结果列表并返回

searchByMajor

@Overridepublic List\<Student> searchByMajor(String major) {List\<Student> result = new ArrayList<>();for (Student student : students) {if (student.getMajor().equals(major)) {result.add(student);}}return result;}

作用：按专业筛选学生
逻辑：遍历内存列表，将专业匹配的学生存入结果列表并返回

searchByGpa

@Overridepublic List\<Student> searchByGpa(double gpa) {List\<Student> result = new ArrayList<>();for (Student student : students) {if (student.getGpa() == gpa) {result.add(student);}}return result;}

作用：按 GPA 筛选学生
逻辑：遍历内存列表，将 GPA 匹配的学生存入结果列表并返回

3. 文本文件模式（持久化存储）

3.1 文本文件模式的核心逻辑

文本文件模式以students.txt文件作为数据载体，通过文件 IO 实现数据的持久化存储（程序退出后数据不丢失）。核心逻辑是 "加载 - 操作 - 保存"：初始化时从文件加载数据到内存列表，操作后将内存列表同步到文件。

public class StudentFileDAO implements StudentDAO {private static final String FILE\_PATH = "students.txt";  // 文件路径private List\<Student> students;  // 内存缓存列表public StudentFileDAO() {students = loadFromFile();  // 初始化时从文件加载数据}// 从文件加载数据到内存private List\<Student> loadFromFile() { ... }// 将内存数据保存到文件private void saveToFile() { ... }// 接口实现方法...}

3.2 文本文件模式的接口应用

实现StudentDAO接口，通过文件 IO 完成数据的持久化操作：

public class StudentFileDAO implements StudentDAO {// 成员变量、构造方法及工具方法见3.1@Overridepublic void addStudent(Student student) { ... }@Overridepublic void removeStudent(Student student) { ... }@Overridepublic List\<Student> getStudents() { ... }@Overridepublic List\<Student> searchByName(String name) { ... }@Overridepublic List\<Student> searchByMajor(String major) { ... }@Overridepublic List\<Student> searchByGpa(double gpa) { ... }}

3.3 文本文件模式方法说明

loadFromFile（工具方法）

private List\<Student> loadFromFile() {List\<Student> list = new ArrayList<>();File file = new File(FILE\_PATH);if (!file.exists()) {return list;  // 文件不存在则返回空列表}try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file))) {String line;while ((line = br.readLine()) != null) {// 解析文件内容为Student对象String\[] parts = line.split(",");if (parts.length == 6) {String name = parts\[0];int age = Integer.parseInt(parts\[1]);String gender = parts\[2];String id = parts\[3];String major = parts\[4];double gpa = Double.parseDouble(parts\[5]);list.add(new Student(name, age, gender, id, major, gpa));}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}return list;}

作用：从文件读取数据并转换为学生列表
逻辑：使用BufferedReader读取文件，按行解析字符串为Student对象

saveToFile（工具方法）

private void saveToFile() {try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(FILE\_PATH))) {for (Student student : students) {// 将Student对象转换为字符串并写入文件String line = String.join(",",student.getName(),String.valueOf(student.getAge()),student.getGender(),student.getId(),student.getMajor(),String.valueOf(student.getGpa()));bw.write(line);bw.newLine();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}

作用：将内存中的学生列表写入文件
逻辑：遍历学生列表，将对象属性拼接为字符串（逗号分隔），通过BufferedWriter写入文件

addStudent

@Overridepublic void addStudent(Student student) {students.add(student);saveToFile();  // 添加后同步到文件}

作用：添加学生并持久化到文件
逻辑：先添加到内存列表，再调用saveToFile()同步到文件

removeStudent

@Overridepublic void removeStudent(Student student) {students.remove(student);saveToFile();  // 删除后同步到文件}

作用：删除学生并更新文件
逻辑：先从内存列表删除，再调用saveToFile()同步到文件

getStudents

@Overridepublic List\<Student> getStudents() {return students;}

作用：获取所有学生数据
逻辑：返回内存缓存的学生列表（已从文件加载）

searchByName、searchByMajor、searchByGpa

实现逻辑与 List 模式完全一致（基于内存列表遍历筛选）
区别：数据来源是从文件加载的内存列表，而非直接初始化的空列表

3.4 文本文件模式的特殊用法

try-with-resources 语法

自动关闭文件流，避免资源泄露：

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file))) {// 读取操作} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

字符串分割与解析

使用split(",")分割文件中的字符串，并通过Integer.parseInt()、Double.parseDouble()转换数据类型：

String\[] parts = line.split(",");int age = Integer.parseInt(parts\[1]);double gpa = Double.parseDouble(parts\[5]);

文件不存在处理

初始化时检查文件是否存在，不存在则返回空列表，避免空指针异常：

File file = new File(FILE\_PATH);if (!file.exists()) {return list;}

4. 主程序修改部分

4.1 主程序的核心修改

引入 DAO 接口依赖

主程序不再直接操作 List，而是通过StudentDAO接口调用方法：

StudentDAO studentDAO;  // 声明接口类型，不依赖具体实现

支持模式选择与切换

允许用户选择数据存储模式，并在运行中切换：

// 初始化选择模式System.out.println("请选择数据存储模式:");System.out.println("1. 内存模式(List)");System.out.println("2. 文件模式");int modeChoice = scanner.nextInt();studentDAO = modeChoice == 1 ? new StudentListDAO() : new StudentFileDAO();// 运行中切换模式（菜单选项7）case 7:System.out.println("请选择数据存储模式:");modeChoice = scanner.nextInt();studentDAO = modeChoice == 1 ? new StudentListDAO() : new StudentFileDAO();System.out.println("模式切换成功");break;

统一操作接口

所有数据操作通过studentDAO接口完成，与具体存储模式解耦：

// 添加学生studentDAO.addStudent(student);// 搜索学生List\<Student> searchResults = studentDAO.searchByName(searchName);// 显示所有学生List\<Student> studentList = studentDAO.getStudents();