基于Python实现面向对象版学生管理系统

目录

• 一、目标
• 二、系统需求
• 三、准备程序文件
• 1. 分析
• 2. 创建程序文件
• 四、书写程序
• 1. student.py
• 2. 管理系统需求
• 3. main.py
• 4. 定义系统功能函数
• 4.1 添加学生
• 4.2 删除学生
• 4.3 修改学生信息
• 4.5 查询学生信息
• 4.6 显示所有学生信息
• 4.7 保存学生信息
• 4.8 加载学生信息
• 五、源代码
• main.py
• student.py
• managerSystem.py
• 六、总结

一、目标

了解面向对象开发过程中类内部功能的分析方法

了解常用系统功能

◦ 添加

◦ 删除

◦ 修改

◦ 查询

二、系统需求

使用面向对象编程思想完成学生管理系统的开发，具体如下：

系统要求：学生数据存储在文件中

系统功能：添加学生、删除学生、修改学生信息、查询学生信息、显示所有学生信息、保存学生信息以及退出系统等功能

三、准备程序文件

1. 分析

角色分析

◦ 学生

◦ 管理系统

工作中注意事项：

为了方便维护代码，一般一个角色一个程序文件

项目要有主程序入口，习惯为 main.py

2. 创建程序文件

创建项目目录，例如：StudentManagerSystem

程序文件如下：

• 程序入口文件：main.py
• 学生文件：student.py
• 管理系统文件：managerSystem.py

四、书写程序

1. student.py

需求：

学生信息包含：姓名、性别、手机号

添加 __str__ 魔法方法，方便查看学生对象信息

程序代码如下

class Student(object):
    def __init__(self, name, gender, tel):
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.tel = tel

    def __str__(self):
        return f'{self.name}, {self.gender}, {self.tel}'

2. 管理系统需求

存储数据的位置：文件（student.data)

◦ 加载文件数据

◦ 修改数据后保存到文件

存储数据的形式：列表存储学生对象

系统功能

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

定义管理系统类：

class StudentManager(object):
    def __init__(self):
        # 存储数据所用的列表
        self.student_list = []

管理系统框架：

需求：系统功能循环使用，用户输入不同的功能序号执行不同的功能

步骤：

定义程序入口函数

• ◦ 加载数据
• ◦ 显示功能菜单
• ◦ 用户输入功能序号
• ◦ 根据用户输入的功能序号执行不同的功能

定义系统功能函数，添加、删除学生等

基础程序代码如下

from student import *

class StudentManager(object):
    def __init__(self):
        # 存储数据所用的列表
        self.student_list = []

    # 一. 程序入口函数，启动程序后执行的函数
    def run(self):
        # 1. 加载学生信息
        self.load_student()

        while True:
            # 2. 显示功能菜单
            self.show_menu()

            # 3. 用户输入功能序号
            menu_num = int(input('请输入您需要的功能序号：'))

            # 4. 根据用户输入的功能序号执行不同的功能
            if menu_num == 1:
                # 添加学生
                self.add_student()
            elif menu_num == 2:
                # 删除学生
                self.del_student()
            elif menu_num == 3:
                # 修改学生信息
                self.modify_student()
            elif menu_num == 4:
                # 查询学生信息
                self.search_student()
            elif menu_num == 5:
                # 显示所有学生信息
                self.show_student()
            elif menu_num == 6:
                # 保存学生信息
                self.save_student()
            elif menu_num == 7:
                # 退出系统 -> 退出循环
                break

    # 显示功能菜单
    @staticmethod
    def show_menu():
        print('请选择如下功能：')
        print('1. 添加学生')
        print('2. 删除学生')
        print('3. 修改学生信息')
        print('4. 查询学生信息')
        print('5. 显示所有学生信息')
        print('6. 保存学生信息')
        print('7. 退出系统')

    # 添加学生
    def add_student(self):
        pass

    # 删除学生
    def del_student(self):
        pass

    # 修改学生信息
    def modify_student(self):
        pass

    # 查询学生信息
    def search_student(self):
        pass

    # 显示所有学生信息
    def show_student(self):
        pass

    # 保存学生信息
    def save_student(self):
        pass

    # 加载学生信息
    def load_student(self):
        pass

3. main.py

# 1. 导入managerSystem模块
from managerSystem import *

# 2. 启动学生管理系统
if __name__ == '__main__':
    student_manager = StudentManager()

    student_manager.run()

4. 定义系统功能函数

4.1 添加学生

需求：用户输入学生姓名、性别、手机号，将学生添加到系统

步骤

• ◦ 用户输入姓名、性别、手机号
• ◦ 创建该学生对象
• ◦ 将该学生对象保存到列表

代码

# 添加学生
    def add_student(self):
    	# 用户输入姓名、性别、手机号
        name = input('请输入学生的姓名：')
        gender = input('请输入学生的性别：')
        tel = input('请输入学生的手机号：')

		# 创建该学生对象
        student = Student(name, gender, tel)

		# 将该学生对象保存到列表
        self.student_list.append(student)

		# 打印提示信息
        print(f'学生【{student.name}, {student.gender}, {student.tel}】添加成功！')

4.2 删除学生

需求：用户输入目标学生姓名、性别、手机号，如果学生存在则删除该学生

步骤：

◦ 用户输入目标学生姓名

◦ 遍历学生数据列表，如果用户输入的学生姓名存在则删除，否则提示该学生不存在

代码

# 删除学生
    def del_student(self):
        # 1. 用户输入目标学生姓名
        del_name = input('请输入要删除的学生姓名：')

        # 2. 如果用户输入的学生姓名存在则删除，否则提示学生不存在
        for i in self.student_list:
            if i.name == del_name:
                self.student_list.remove(i)
                break
        else:
            print('查无此人！')

4.3 修改学生信息

需求：用户输入目标学生姓名，如果学生存在则修改学生信息

步骤

◦ 用户输入目标学生姓名

◦ 遍历学生数据列表，如果用户输入的学生姓名存在则修改学生的姓名、性别、手机号数据，否则提示该学生不存在

代码

# 修改学生信息
    def modify_student(self):
        # 1. 用户输入目标学生姓名
        modify_name = input('请输入要修改的学生姓名：')

        # 2. 如果用户输入的学生姓名存在则修改姓名、性别、手机号数据，否则提示学生不存在
        for i in self.student_list:
            if i.name == modify_name:
                i.name = input('请输入学生姓名：')
                i.gender = input('请输入学生性别：')
                i.tel = input('请输入学生手机号：')
                print(f'修改该学生信息成功，姓名: {i.name}, 性别: {i.gender}, 手机号: {i.tel}')
                break
        else:
            print('查无此人！')

4.5 查询学生信息

需求：用户输入目标学生姓名，如果学生存在则打印该学生信息

步骤

◦ 用户输入目标学生姓名

◦ 遍历学生数据列表，如果用户输入的学生姓名存在则打印学生信息，否则提示该学生不存在

代码

# 查询学生信息
    def search_student(self):
        # 1. 用户输入目标学生姓名
        search_name = input('请输入要查询的学生姓名：')

        # 2. 如果用户输入的学生存在，则打印学生信息，否则提示学生不存在
        for i in self.student_list:
            if i.name == search_name:
                print(f'姓名: {i.name}, 性别: {i.gender}, 手机号: {i.tel}')
                break
        else:
            print('查无此人！')

4.6 显示所有学生信息

需求：打印所有学生的信息

步骤

◦ 遍历学生数据列表，打印所有学生信息

代码

# 显示所有学生信息
    def show_student(self):
        print('姓名\t性别\t手机号')
        for i in self.student_list:
            print(f'{i.name}\t{i.gender}\t{i.tel}')

4.7 保存学生信息

需求：将修改后的学生数据保存到存储数据的文件

步骤

• ◦ 打开文件
• ◦ 将数据写入文件
• ◦ 关闭文件

思考：

文件写入的数据是学生对象的内存地址吗？

文件内数据要求的数据类型是什么？

拓展：__dict__

class A(object):
    a = 0

    def __init__(self):
        self.b = 1

aa = A()
# 返回类内部所有属性和方法的字典
print(A.__dict__)
# 返回实例内部属性和值组成的字典
print(aa.__dict__)

代码

# 保存学生信息
    def save_student(self):
        # 1. 打开文件
        f = open('student.data', 'w')

        # 2. 将学生的信息写入文件
        # 注意1：文件写入的数据不能是学生对象的内存地址，需要把学生数据转换成列表字典数据再做存储
        new_list = [i.__dict__ for i in self.student_list]
        # [ { 'name' : 'aa', 'gender' : '女', 'tel' : '123' } ]
        print(new_list)

        # 注意2：文件内数据要求为字符串类型，故需要先转换数据类型为字符串才能将数据写入文件
        f.write(str(new_list))

        # 3. 关闭文件
        f.close()

4.8 加载学生信息

需求：每次进入系统后，修改的数据是文件里面的数据

步骤

尝试以 “r” 模式打开学生数据的文件，如果文件不存在则以 “w” 模式打开文件

如果文件存在则读取数据并存储数据

◦ 读取数据

◦ 转换数据类型为列表并转换列表内的字典为对象

◦ 存储学生数据到学生列表

关闭文件

代码

# 加载学生信息
    def load_student(self):
        # 尝试以 “r” 模式打开数据文件，文件不存在则提示用户；文件存在则读取数据并存储数据
        try:
            f = open('student.data', 'r')
        except:
            f = open('student.data', 'w')
        else:
            # 读取数据
            data = f.read()

            # 转换数据类型为列表并转换列表内的字典为对象
            new_list = eval(data)

            # 存储学生数据到学生列表
            self.student_list = [Student(i['name'], i['gender'], i['tel']) for i in new_list]
        finally:
            # 关闭文件
            f.close()

五、源代码

main.py

# 1. 导入managerSystem模块
from managerSystem import *

# 2. 启动学生管理系统
if __name__ == '__main__':
    student_manager = StudentManager()
    student_manager.run()

student.py

class Student(object):
    def __init__(self, name, gender, tel):
        self.name = name
        self.gender = gender
        self.tel = tel

    def __str__(self):
        return f'{self.name}, {self.gender}, {self.tel}'

managerSystem.py

from student import *

class StudentManager(object):
    def __init__(self):
        # 存储数据所用的列表
        self.student_list = []

    # 一. 程序入口函数，启动程序后执行的函数
    def run(self):
        # 1. 加载学生信息
        self.load_student()

        while True:
            # 2. 显示功能菜单
            self.show_menu()

            # 3. 用户输入功能序号
            menu_num = int(input('请输入您需要的功能序号：'))

            # 4. 根据用户输入的功能序号执行不同的功能
            if menu_num == 1:
                # 添加学生
                self.add_student()
            elif menu_num == 2:
                # 删除学生
                self.del_student()
            elif menu_num == 3:
                # 修改学生信息
                self.modify_student()
            elif menu_num == 4:
                # 查询学生信息
                self.search_student()
            elif menu_num == 5:
                # 显示所有学生信息
                self.show_student()
            elif menu_num == 6:
                # 保存学生信息
                self.save_student()
            elif menu_num == 7:
                # 退出系统 -> 退出循环
                print('感谢您的使用，祝您生活愉快！')
                break

    # 显示功能菜单
    @staticmethod
    def show_menu():
        print('请选择如下功能：')
        print('1. 添加学生')
        print('2. 删除学生')
        print('3. 修改学生信息')
        print('4. 查询学生信息')
        print('5. 显示所有学生信息')
        print('6. 保存学生信息')
        print('7. 退出系统')

    # 添加学生
    def add_student(self):
        name = input('请输入学生的姓名：')
        gender = input('请输入学生的性别：')
        tel = input('请输入学生的手机号：')

        student = Student(name, gender, tel)

        self.student_list.append(student)

        print(f'学生【{student.name}, {student.gender}, {student.tel}】添加成功！')

    # 删除学生
    def del_student(self):
        # 1. 用户输入目标学生姓名
        del_name = input('请输入要删除的学生姓名：')

        # 2. 如果用户输入的学生姓名存在则删除，反之提示学生不存在
        for i in self.student_list:
            if i.name == del_name:
                self.student_list.remove(i)
                break
        else:
            print('查无此人！')

    # 修改学生信息
    def modify_student(self):
        # 1. 用户输入目标学生姓名
        modify_name = input('请输入要修改的学生姓名：')

        # 2. 如果用户输入的学生姓名存在则修改姓名、性别、手机号数据，否则提示学生不存在
        for i in self.student_list:
            if i.name == modify_name:
                i.name = input('请输入学生姓名：')
                i.gender = input('请输入学生性别：')
                i.tel = input('请输入学生手机号：')
                print(f'修改该学生信息成功，姓名: {i.name}, 性别: {i.gender}, 手机号: {i.tel}')
                break
        else:
            print('查无此人！')

    # 查询学生信息
    def search_student(self):
        # 1. 用户输入目标学生姓名
        search_name = input('请输入要查询的学生姓名：')

        # 2. 如果用户输入的学生存在，则打印学生信息，否则提示学生不存在
        for i in self.student_list:
            if i.name == search_name:
                print(f'姓名: {i.name}, 性别: {i.gender}, 手机号: {i.tel}')
                break
        else:
            print('查无此人！')

    # 显示所有学生信息
    def show_student(self):
        print('姓名\t性别\t手机号')
        for i in self.student_list:
            print(f'{i.name}\t{i.gender}\t{i.tel}')

    # 保存学生信息
    def save_student(self):
        # 1. 打开文件
        f = open('student.data', 'w')

        # 2. 将学生的信息写入文件
        # 注意1：文件写入的数据不能是学生对象的内存地址，需要把学生数据转换成列表字典数据再做存储
        new_list = [i.__dict__ for i in self.student_list]
        # [ { 'name' : 'aa', 'gender' : '女', 'tel' : '123' } ]
        print(new_list)

        # 注意2：文件内数据要求为字符串类型，故需要先转换数据类型为字符串才能将数据写入文件
        f.write(str(new_list))

        # 3. 关闭文件
        f.close()

    # 加载学生信息
    def load_student(self):
        # 尝试以 “r” 模式打开数据文件，文件不存在则提示用户；文件存在则读取数据并存储数据
        try:
            f = open('student.data', 'r')
        except:
            f = open('student.data', 'w')
        else:
            # 读取数据
            data = f.read()

            # 转换数据类型为列表并转换列表内的字典为对象
            new_list = eval(data)

            # 存储学生数据到学生列表
            self.student_list = [Student(i['name'], i['gender'], i['tel']) for i in new_list]
        finally:
            # 关闭文件
            f.close()

六、总结

知识点

函数

◦ 定义和调用

◦ 参数的使用

面向对象

◦ 定义类

◦ 创建对象

◦ 定义和调用实例属性

◦ 定义和调用实例方法

数据类型

◦ 列表

增加删除数据

列表推导式

◦ 字典

◦ 字符串

文件操作

◦ 打开文件

◦ 读取或写入

◦ 关闭文件

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