Java學生選課教務系統

作為學習Java的新手，之前學過點Java的基礎，後來又看了看網易雲課堂的java，總共差不多兩個月的時間吧，陸陸續續跟著書和視訊編了一些程式。馬上也要畢業，現在開始，希望能夠寫一些新手，進階，高階專案經歷。一方面，是對自己實踐的一個總結反思學習的過程，另一方面，也是對自己職業的一個管理。

經驗現在明顯不足。有很多沒有考慮到的地方，嘛嘛，總是要從入門到放棄的嘛，留在這，供高手娛樂消遣，供自己回憶吐槽:-D
無論如何，程式設計師這一行算是準備開始了/(ㄒoㄒ)/~~少年，邁上不歸之路吧！Let’s go! All in!

介面設計以及功能分析

寫在分析前

因為趕上畢業，所以希望能馬上完事，照著實現最簡單的功能來，爭取一週完事。說易行難，一看網上的各種分析，立馬畏難情緒上來了，這各種各樣的類，介面，功能，我完全無從下手啊。啊啊啊啊，這怎麼辦啊，雖然之前也做過小的專案，也知道甭管難不難，先去下手做就行，碰到問題，就解決問題唄。可這次問題是，我不知道從哪入手。這不就無語凝噎了嗎？刷了重新整理聞，哎，又被Unix的發明者的故事給虐了，你說人家20出頭的時候已經能幹出這麼前無古人，很有可能後無來者的牛逼的事來，而逗逼如我，以臨近畢業之勢，剛剛開始學習java,這還有啥好奮鬥的？大晚上的從實驗室出來，簡直是生無可戀有木有~。

偉大的某個偉人說過，想不通的時候要麼吃飯，要麼睡覺。一覺醒來，挫敗感少了，頭腦也清醒許多了，想了想，管他呢，就從如果我是使用者，我要選課的流程是啥，首先幹啥，接著怎麼了（有沒有產品設計的趕腳。。。），那我就從這個入手，按照使用者操作來，需要啥寫啥。需要啥，就打包到類裡，提供統一面向外部的介面，然後打包到包裡。。。不知道這樣想對不對，反正這麼一頓遇到問題解決問題下來，也整了個系統出來。好壞不說，自己設計的第一個獨立的小系統，還是有成就感的。所以還是記錄下來，若干年後，再來自打臉。。。

第一個專案為了打基礎，會寫的詳細一些，以後會簡寫。（ps. 第一次用markdown寫，文字都在一行了，後來發現，是不要隨便敲空格啊，實在不行，複製一下最開始使用時跳出來的那個介紹markdown的介面作為模板，然後就知道咋回事了。。。原諒我這笨拙的人生吧。。）

• 深深體會到不知道的太多
• 要時刻網上查閱
• 還有下載一個jdk API文件
• 以及熟練使用alt+/輔助輸入
• 以及Ctrl+待檢視的類和方法

介面設計，功能分析

好，扯淡夠了，言歸正傳。平臺採用從Eclipse官網裡下載的eclipse for java軟體平臺，然後配置了一下jre 用的是jre 1.7。說到這裡，也是之前很困惑，然後上網查閱。

寫java程式，不用專門的eclipse，而是下載jdk軟體包，然後配置classpath，再呼叫javac編譯，java來執行。這種情況下，jdk軟體包包含jre和一些開發工具，主要是javac和java（呼叫虛擬機器）。jre是java執行引擎，是使用者安裝使用，它包含庫lib以及java,用來呼叫使用者的java虛擬機器，執行java程式。而jdk是開發人員使用，它包含javac等用來開發的工具。而java虛擬機器在jre中，因為java是跨平臺執行在各系統中，它需要一個虛擬機器幫助實現這個。至於配置classpath，則是可以實現在計算機任何位置都能呼叫javac和java的作用。而eclipse for java 有自己的編譯器，直接下載安裝，然後在build path 裡選擇jre 1.7（或者其他）即可使用。另外有些方法是不適合較早版本的編譯器的，因此，我經常直接把編譯器改成1.7版本的。接下來繼續說專案吧。

主介面–學生選課系統登入介面

首先學生選課系統主介面，應該是一個登入系統，和大部分你見過的一樣，直接上圖（醜陋style,用的是swing）

好了，可以看到，首先我們要設計一個MyFrame繼承JFrame類，把圖中相應的Component物件設計好（剛開始把密碼框弄成了JTextFiled類了，應該是JPasswordFiled類，專門為密碼輸入提供的，還有使用者名稱框不要用JTextArea類，這是一大塊文字輸入域，用JTextFiled類，一行即可）。

接著就是放置這些元件到MyFrame裡了，在放置的時候，需要注意佈局，通常我會採用在主JPanel類物件裡，採用GridLayout佈局，然後在每一行的JPanel類物件裡，預設使用FlowLayout佈局（可以設定放在左右位置），把主JPanel放置在MyFrame（預設BorderLayout的CENTER位置上）
可以在函式ini()裡實現，然後是註冊元件的事件監聽器，我用到的一般是按鈕（JButton）的addActionlistener(new Acitonlistener(){//在這裡面實現處理事件};)在register()函式裡實現，接著將這兩個函式放到MyFrame建構函式裡，最後在建構函式裡將視窗的visible()，置為true;

接著，我們分析使用者登入流程，當用戶還沒點選登入的時候，要在介面顯示如上圖，那首先得實現產生驗證碼的功能，Java是面向物件的嘛，在我理解就是能打包成一個類的弄成一個類，提供類面向外部的介面，因此可以把這個產生驗證碼的功能放在Tools類中實現；

當用戶點選登入的時候，也就是要實現登入按鈕的註冊事件，首先獲取使用者輸入的資訊，然後接下來就是連線資料庫，查詢使用者名稱和密碼的正確性。所以需要一個數據庫，庫裡有user表，含有使用者名稱，密碼，使用者許可權（設定1對應管理員，2對應教師，3對應學生，這是為了登陸後彈出相應的介面），也應該有student，teacher這些使用者，以及course表。相應的在Java裡要設計類，有User類，然後是繼承User類的Student類和Teacher類，和資料庫中的表相對應。同時有一個Course類，用來記錄課程，選課的老師，以及選課的學生。

接著登入功能來說，在登入註冊事件裡，需要接收使用者輸入，驗證登入正確性。驗證正確性，可以在UserManage這個操作User類中實現，即實現login方法，提供使用者輸入的資訊，在login裡應該實現連線資料庫，獲取Connection物件，使用PreparedStatement，傳送sql語句，獲取ResultSet,然後驗證輸入的正確性。

選資料庫的時候，最開始選了SQLite資料庫，適合嵌入，後面對多使用者併發讀寫支援不好，可能是我沒弄好，所以棄了，選擇了SQL Server資料庫，這個資料庫使用，首先要在配置管理器裡啟動sql server服務，切記切記。

Java的jdbc可以通過下載的資料庫驅動包，實現對各類資料庫的統一呼叫方法，包括Class.forName(“驅動”),Connection DriverManager.getConnection(“協議+路徑”)。因此選擇好資料庫，然後下載相應的驅動檔案包（.jar）,然後將其build path進Libarary中，就可以直接呼叫以上方法了。而這兩個函式裡所需的字串，可以通過解析xml檔案實現，將解析過程設為MyFrame的靜態程式碼塊，只執行一次。xml解析也有兩種，考慮到解析較小檔案和提高效率，選用了DOM解析，先讀進記憶體，再遍歷樹。在login裡實現連線。然後就是傳送sql語句了。Statement類不能使用引數，因此使用PreparedStatement，用？代替引數，如

String str="select * from user where uname=?"
PreparedStatement ps=conn.getPreparedStatement(str);
ps.setString(1,name)

將這個傳送過程，放進Tools裡去實現PreparedStatement sqlBuilder(String str,Object obj[])。接著利用返回的ps，得到ResultSet rs,然後就是利用rs的next()函式，獲取從資料庫中得到的查詢的值，然後判斷使用者名稱與密碼的正確性。若正確，就要考慮寫登入日誌了，記錄登入時間和使用者，放在Record類裡，登出時間，在某個使用者登出後記錄，然後是通過I/O將Record物件寫入/讀出檔案中。寫物件，用ObjectOutputStream。

這個MyFrame作為gui，可以將放在com.my.gui包裡。具體public class MyFrame{}，Tools類，User類，Student類，Teacher類，Course類，UserManage類，實現在文末統一給出。其實，很多類都是基本定了，然後缺啥補啥。。

最後，注意一些使用的友好性，在登入時，對某些使用者的一些操作，如輸入為空，點選叉號等，要及時彈出對話方塊，因此要設計一個MyDialog類繼承JDialog類，實現對話功能。然後就是驗證碼輸入不對，重輸之前，要清零等一些友好設計，想象一下，作為使用者的你，面對一些不友好設計時的各種吐槽吧~

接下來，就是分別設計管理員系統介面，學生系統介面，教師系統介面，以及資料庫的設計了。
程式附錄
主介面MyFrame;
有些編寫，本文未提到的，後面會介紹

package com.my.gui;

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Container;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.FlowLayout;
import java.awt.GridLayout;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;

import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JDialog;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.JPasswordField;
import javax.swing.JTextField;

import com.my.beans.Record;
import com.my.beans.Student;
import com.my.beans.Teacher;
import com.my.beans.User;
import com.my.manage.UserManage;
import com.my.util.Tools;

public class MyFrame extends JFrame{
    private Container pn;

    private JPanel pn_name,pn_pwd,pn_code,pn_login;
    private JLabel label,label_name,label_pwd,label_code;
    private JTextField filed_name,filed_code,field_code_play;
    private JPasswordField pwd;
    private JButton login;

    private String uname;
    private String upwd;
    private String code;
    private String codePlay;

    private UserManage um=null;

    private Record record=null;
    private Date inTime;
    private Date outTime;

    private User user=null;


    private AdmisterGUI agui=null;
    private TeacherGUI tgui=null;
    private StudentGUI sgui=null;


    public UserManage getUm() {
        return um;
    }
    public MyFrame()
    {
        ini();
        register();
        this.setVisible(true);
    }
    public void ini()
    {
        this.setSize(400,300);
        this.setTitle("學生選課教務系統");
        setDefaultCloseOperation(JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE);
        pn=new Container();
        pn_name=new JPanel();
        pn_pwd=new JPanel();
        pn_code=new JPanel();
        pn_login=new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.RIGHT));

        label=new JLabel("登入");
        label_name=new JLabel("賬戶", JLabel.CENTER);
        label_pwd=new JLabel("密碼", JLabel.CENTER);
        label_code=new JLabel("驗證碼", JLabel.CENTER);

        filed_name=new JTextField(20);
        field_code_play = new JTextField(9);
        filed_code=new JTextField(9);

        pwd=new JPasswordField(20);
        login=new JButton("登入");
        //窗體居中
        Toolkit kit=Toolkit.getDefaultToolkit();
        Dimension dm=kit.getScreenSize();
        this.setLocation((dm.width-this.getWidth())/2, (dm.height-this.getHeight())/2);
        //放置

        pn_name.add(label_name);
        pn_name.add(filed_name);
        pn_pwd.add(label_pwd);
        pn_pwd.add(pwd);
        pn_code.add(label_code);
        pn_code.add(filed_code);
        //呼叫tools類產生驗證碼，並顯示在介面上
        codePlay=Tools.codeGen();
        field_code_play.setText(codePlay);
        field_code_play.setHorizontalAlignment(JTextField.CENTER);


        pn_code.add(field_code_play);

        pn_login.add(login);

        pn.setLayout(new GridLayout(4, 1));
        this.add(label,BorderLayout.NORTH);

        pn.add(pn_name);
        pn.add(pn_pwd);
        pn.add(pn_code);
         pn.add(pn_login);
        this.add(pn,BorderLayout.CENTER);


    }
    public void register()
    {
        login.addActionListener(new ActionListener() {

            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                um=new UserManage();
                uname=filed_name.getText();
                upwd=pwd.getText();
                code=filed_code.getText();
                if("".equals(uname)||"".equals(upwd))
                {
                    //自定義對話方塊 MyDialog 彈出提示
                    new MyDialog("賬戶和密碼不能為空！");

                }
                else
                {

                    if("".equals(code)){
                        new MyDialog("驗證碼不能為空！");
                    }
                    else if(code.equalsIgnoreCase(codePlay))
                    {


                        //呼叫UserManage類 login方法

                        user=um.login( uname,upwd);
                        if(user==null){
                        new MyDialog("賬戶和密碼不正確！");}
                        else
                        {
                            //重複登入 驗證碼清零
                            codePlay=Tools.codeGen();
                            field_code_play.setText(codePlay);
                            field_code_play.setHorizontalAlignment(JTextField.CENTER);
                            //清空輸入
                            filed_code.setText("");

                            record=new Record();
                            record.setUser(user);

                            inTime=  new Date(Calendar.getInstance().getTimeInMillis());
                            record.setInTime(inTime);
                            //判斷uright,呼叫管理員、教師、學生視窗
                            int uright=user.getUright();
                             if(uright==1)//管理員
                             {
                                 agui=new AdmisterGUI(record,MyFrame.this);////在裡面實現 視窗退出 寫登入日誌

                             }
                             else
                                 if(uright==2)//教師
                                 {
                                     Teacher teacher=(Teacher)user;
                                     tgui=new TeacherGUI(record,MyFrame.this,teacher);////在裡面實現 視窗退出 寫登入日誌
                                 }
                                 else
                                 {
                                     Student student=(Student)user;
                                     sgui=new StudentGUI(record,MyFrame.this,student);////在裡面實現 視窗退出 寫登入日誌
                                 }
                            }

                    }
                    else
                    {
                        new MyDialog("驗證碼不正確！");
                        //呼叫tools類產生驗證碼，並顯示在介面上
                        codePlay=Tools.codeGen();
                        field_code_play.setText(codePlay);
                        field_code_play.setHorizontalAlignment(JTextField.CENTER);
                        //清空輸入
                        filed_code.setText("");
                    }
                }
            }
        });

            //主視窗正在關閉 釋放資源  
        addWindowListener(new WindowAdapter() {
            public void windowClosing(WindowEvent e) {
                if(um!=null){
                um.closeConnection();}
                ((MyFrame)e.getSource()).dispose();
                System.exit(0);

            }
            });     

    }
    //自定義對話方塊
    class MyDialog extends JDialog{
        private JLabel msg;
        private JButton ok;
        private JPanel pne;
        public MyDialog(String msg)
        {
            ini( msg);
            register();
            MyDialog.this.setVisible(true);
        }
        public void ini(String msg)
        {
            MyDialog.this.setSize(300,100);
            //窗體居中
            Toolkit kit=Toolkit.getDefaultToolkit();
            Dimension dm=kit.getScreenSize();
            MyDialog.this.setLocation((dm.width-MyDialog.this.getWidth())/2, (dm.height-MyDialog.this.getHeight())/2);
            pne=new JPanel();
            pne.setLayout(new GridLayout(2, 1));
            MyDialog.this.msg=new JLabel(msg, JLabel.CENTER);
            MyDialog.this.ok=new JButton("確定");
            pne.add(MyDialog.this.msg);
            pne.add(MyDialog.this.ok);

            MyDialog.this.add(pne,BorderLayout.CENTER);
        }
        public void register()
        {
            MyDialog.this.ok.addActionListener(new ActionListener() {

                @Override
                public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                    MyDialog.this.dispose();
                }
            });
        }
    }
}

諸多瑣事，沒有時間細細講解。直接上程式碼吧。