Java实现学生管理系统详解流程

一、系统需求分析

1.1 系统功能需求

• 添加学生信息
• 删除学生信息
• 修改学生信息
• 查询学生信息
• 显示所有学生信息

1.2 系统性能需求

• 界面友好，操作简单明了
• 对学生信息进行持久化存储，确保数据不会丢失
• 查询、添加、删除、修改操作均要快速、正确

二、系统设计

2.1 数据库设计

使用MySQL数据库存储学生信息，设计学生表student，表结构如下：

create table student(
    id int primary key auto_increment,
    name varchar(20),
    gender varchar(20),
    age int,
    major varchar(20)
);

2.2 界面设计

使用Java GUI开发，设计主界面和各个子界面，如添加学生信息、查询学生信息、修改学生信息等界面，并添加事件响应函数。

2.3 功能模块设计

• 添加学生信息：收集学生基本信息并插入数据库表中
• 删除学生信息：根据学号从数据库表中删除该学生信息
• 修改学生信息：根据学号从数据库表中更新该学生信息
• 查询学生信息：根据学号或关键字查询学生信息
• 显示所有学生信息：从数据库中读取所有学生信息并显示在界面上

三、系统实现

使用Java语言实现，在JDK8的环境下进行开发，借助Java GUI库Swing进行窗口设计，使用MySQL数据库进行数据存储。

3.1 项目结构

在项目目录下分别创建src、bin和lib三个目录，其中：

• src目录用于存放Java源代码
• bin目录用于存放编译后的Java类文件
• lib目录用于存放MySQL的Java驱动jar包

3.2 源代码实现

3.2.1 添加学生信息示例

在主界面上添加一个‘添加学生’的按钮，并为该按钮添加事件响应函数，当用户点击该按钮时，弹出添加学生信息的界面。

public void actionPerformed(ActionEvent e) {
    if (e.getSource() == addButton) {
        AddStudentFrame addFrame = new AddStudentFrame();
        addFrame.setVisible(true);
        addFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE);
    }
}

AddStudentFrame类代码如下：

public class AddStudentFrame extends JFrame implements ActionListener {
    JLabel nameLabel = new JLabel("姓名");
    JLabel genderLabel = new JLabel("性别");
    JLabel ageLabel = new JLabel("年龄");
    JLabel majorLabel = new JLabel("专业");

    JTextField nameField = new JTextField(20);
    JTextField genderField = new JTextField(20);
    JTextField ageField = new JTextField(20);
    JTextField majorField = new JTextField(20);

    JButton addButton = new JButton("添加");
    JButton cancelButton = new JButton("取消");

    public AddStudentFrame() {
        super("添加学生信息");

        JPanel panel = new JPanel();
        panel.setLayout(new GridLayout(5, 2, 10, 10));
        panel.add(nameLabel);
        panel.add(nameField);
        panel.add(genderLabel);
        panel.add(genderField);
        panel.add(ageLabel);
        panel.add(ageField);
        panel.add(majorLabel);
        panel.add(majorField);
        panel.add(addButton);
        panel.add(cancelButton);

        addButton.addActionListener(this);
        cancelButton.addActionListener(this);

        add(panel);
        pack();
    }

    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        if (e.getSource() == addButton) {
            String name = nameField.getText();
            String gender = genderField.getText();
            int age = Integer.parseInt(ageField.getText());
            String major = majorField.getText();

            String sql = "insert into student(name, gender, age, major) values(?, ?, ?, ?)";
            Object[] params = {
                name, gender, age, major
            };
            if (DbUtil.executeUpdate(sql, params)) {
                JOptionPane.showMessageDialog(this, "添加学生成功");
                this.dispose();
            } else {
                JOptionPane.showMessageDialog(this, "添加学生失败");
            }
        } else if (e.getSource() == cancelButton) {
            this.dispose();
        }
    }
}

其中DbUtil是一个数据库操作工具类，用于封装一些常用的数据库操作。

3.2.2 查询学生信息示例

在主界面上添加一个‘查询学生’的按钮，并为该按钮添加事件响应函数，当用户点击该按钮时，弹出查询学生信息的界面。

public void actionPerformed(ActionEvent e) {
    if (e.getSource() == searchButton) {
        SearchStudentFrame searchFrame = new SearchStudentFrame();
        searchFrame.setVisible(true);
        searchFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE);
    }
}

SearchStudentFrame类代码如下：

public class SearchStudentFrame extends JFrame implements ActionListener {
    JLabel keywordLabel = new JLabel("关键字");
    JTextField keywordField = new JTextField(20);
    JButton searchButton = new JButton("查询");
    JTable dataTable = new JTable();

    public SearchStudentFrame() {
        super("查询学生信息");

        JPanel panel = new JPanel();
        panel.setLayout(new BorderLayout());
        panel.add(BorderLayout.NORTH, keywordLabel);
        panel.add(BorderLayout.CENTER, keywordField);
        panel.add(BorderLayout.SOUTH, searchButton);

        searchButton.addActionListener(this);

        add(panel);

        JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(dataTable);
        add(BorderLayout.SOUTH, scrollPane);

        dataTable.setFillsViewportHeight(true);
    }

    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        if (e.getSource() == searchButton) {
            String keyword = keywordField.getText();
            String sql = "select * from student where id = ? or name like ? or major like ?";
            Object[] params = {
                keyword, "%" + keyword + "%", "%" + keyword + "%"
            };
            ResultSet rs = DbUtil.executeQuery(sql, params);
            try {
                ResultSetMetaData metaData = rs.getMetaData();
                int columnCount = metaData.getColumnCount();
                Vector<String> columnNames = new Vector<>();
                Vector<Vector<Object>> data = new Vector<>();
                for (int i = 1; i <= columnCount; i++) {
                    columnNames.add(metaData.getColumnName(i));
                }
                while (rs.next()) {
                    Vector<Object> row = new Vector<>();
                    for (int i = 1; i <= columnCount; i++) {
                        row.add(rs.getObject(i));
                    }
                    data.add(row);
                }
                DefaultTableModel model = new DefaultTableModel(data, columnNames);
                dataTable.setModel(model);
            } catch (SQLException ex) {
                ex.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

其中DbUtil是一个数据库操作工具类，用于封装一些常用的数据库操作。

四、系统测试

对系统进行单元测试，测试各个模块的功能是否正确，如添加学生信息、查询学生信息等。

五、系统优化

在测试过程中，对系统进行性能和功能的优化，确保系统的安全性、可靠性和稳定性。

六、总结

实现学生管理系统是一个综合性的项目，需要对Java语言、MySQL数据库以及GUI编程有一定的了解。通过该项目的实现，可以提高Java程序设计的水平，为今后的Java开发奠定坚实的基础。

示例说明：

1. 在添加学生信息实现中，通过获取文本框中的学生基本信息，使用预处理语句插入到MySQL数据库的student表中。在添加成功或失败后，通过消息提示框告知用户结果。
2. 在查询学生信息实现中，通过获取文本框中的关键字，使用预处理语句查询MySQL数据库的student表，将查询结果显示在JTable中。同时，在执行查询操作时，使用了DbUtil数据库操作工具类进行连接池复用操作，提高了系统性能。