JavaSE核心知识点04工具

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📃文章前言

• 🔷文章均为学习工作中整理的笔记。
• 🔶如有错误请指正，共同学习进步。

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JavaSE核心知识点04工具

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JavaSE核心知识点04工具04-01（JDK21）

我将从基础概念、主要特性、学习路径等方面为你详细讲解 JDK 21，并提供一些代码示例帮助你理解。本文内容较长，但会尽量通俗易懂。

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一、JDK 21 简介

• 发布时间：2023 年 9 月
• 定位：JDK 21 是 Oracle 的长期支持版本（LTS），这意味着它会获得多年的更新和支持，适合企业级应用。
• 核心目标：提升开发效率、性能优化、简化代码复杂度。

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二、JDK 21 的核心新特性

以下是 JDK 21 中最值得关注的特性，尤其是对新手友好的改进：

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1. 虚拟线程（Virtual Threads）

• 是什么：轻量级线程，由 JVM 管理（而非操作系统），可大幅提升并发性能。
• 为什么重要：传统线程（平台线程）创建和切换成本高，虚拟线程可同时运行数百万个而无需担心资源耗尽。
• 示例代码：

  // 创建虚拟线程执行任务
  Thread virtualThread = Thread.ofVirtual().start(() -> {System.out.println("Hello from virtual thread!");
  });
  virtualThread.join(); // 等待线程结束
  

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2. 分代 ZGC（Generational ZGC）

• 是什么：ZGC 是一种低延迟垃圾回收器，JDK 21 将其升级为分代模式。
• 为什么重要：分代 ZGC 能更高效处理短期对象（如临时变量），减少垃圾回收停顿时间。
• 启用方式：JVM 参数 -XX:+UseZGC -XX:+ZGenerational

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3. 序列集合（Sequenced Collections）

• 是什么：新增 SequencedCollection、SequencedSet 等接口，统一集合的“顺序访问”操作。
• 示例代码：

  List<String> list = new ArrayList<>(List.of("a", "b", "c"));
  // 获取第一个和最后一个元素
  String first = list.getFirst();   // "a"
  String last = list.getLast();     // "c"
  // 逆序视图
  SequencedCollection<String> reversed = list.reversed();
  

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4. 模式匹配增强（Pattern Matching）

• 是什么：简化 instanceof 检查和类型转换，使代码更简洁。
• 示例代码：

  Object obj = "Hello";
  if (obj instanceof String s) { // 直接匹配并赋值给变量 sSystem.out.println(s.toUpperCase()); // 输出 "HELLO"
  }
  

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5. 字符串模板（String Templates）

• 是什么：类似其他语言的字符串插值功能，避免繁琐的字符串拼接。
• 示例代码：

  String name = "Alice";
  int age = 30;
  String info = STR."My name is \{name}, age is \{age}";
  // 输出 "My name is Alice, age is 30"
  

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6. 未命名模式和变量（Unnamed Patterns & Variables）

• 是什么：用下划线 _ 忽略未使用的变量或模式，增强代码可读性。
• 示例代码：

  try {int result = calculate();
  } catch (Exception _) { // 忽略异常对象System.out.println("Error occurred");
  }
  

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三、如何安装和配置 JDK 21

1. 下载：

   • Oracle JDK：访问 Oracle官网（需注册账号）。
   • OpenJDK：推荐使用 Eclipse Temurin 或 Amazon Corretto。

2. 环境变量配置：

   • 设置 JAVA_HOME 指向 JDK 21 安装目录。
   • 将 JAVA_HOME/bin 添加到 PATH 环境变量。

3. 验证安装：

   java -version
   # 应输出 "java version "21" ..."
   

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四、学习路径建议

1. 先学 Java 基础：掌握语法、面向对象、集合框架等。
2. 逐步尝试新特性：
   • 从虚拟线程和字符串模板入手（直观且实用）。
   • 再学习模式匹配和序列集合。
3. 动手实践：写小项目（如并发任务、数据处理）应用新特性。
4. 官方文档：阅读 Oracle JDK 21 文档。

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五、注意事项

1. 预览特性：某些功能（如字符串模板）需启用预览模式：

   javac --release 21 --enable-preview Main.java
   java --enable-preview Main
   

2. IDE 支持：确保 IntelliJ IDEA 或 Eclipse 更新到最新版本以支持 JDK 21。

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六、资源推荐

• 官方教程：Java Tutorials
• 书籍：《Java核心技术 卷Ⅰ》（第12版已涵盖新特性）
• 社区：Stack Overflow、GitHub 开源项目。

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希望这些内容能帮助你入门 JDK 21！如果有具体问题或需要更深入的解释，请随时告诉我！ 😊

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JavaSE核心知识点04工具04-02（IDEA）

我会带你逐步了解 IntelliJ IDEA（简称 IDEA），这是 Java 开发中最流行的集成开发环境（IDE）之一。以下内容会从安装到基础使用，逐步讲解。

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一、IDEA 是什么？

IntelliJ IDEA 是 JetBrains 公司开发的 Java IDE，功能强大，支持智能代码补全、代码分析、调试、版本控制等，适合 Java、Kotlin、Android 等开发。

为什么选择 IDEA？

• 智能代码补全：能预测你的代码意图，提高编码效率。
• 强大的调试工具：可视化调试，快速定位问题。
• 丰富的插件生态：支持扩展功能（如 Git、数据库工具等）。
• 社区版免费：适合学习和小型项目（企业版需要付费）。

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二、安装 IDEA

1. 下载

• 官网：https://www.jetbrains.com/idea/
• 选择 Community 版本（免费，足够学习使用）。

2. 安装步骤

• 双击安装包，按提示操作（Windows/macOS 类似）。
• 注意勾选 Add launchers dir to the PATH（方便命令行启动）。

3. 首次启动配置

• 选择主题（Light 或 Dark）。
• 安装默认插件（如 Java、Kotlin 支持）。

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三、创建第一个 Java 项目

1. 新建项目

1. 打开 IDEA → New Project。
2. 选择 Java → 确保 Project SDK 是已安装的 JDK（如 JDK 11）。
3. 勾选 Create project from template → 选择 Command Line App（生成 main 方法）。
4. 输入项目名称（如 HelloWorld）和存储路径 → 点击 Finish。

2. 项目结构

• src 文件夹：存放源代码。
• 自动生成的 Main.java 文件：包含 main 方法。

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四、IDEA 界面基础

1. 主要区域

• 项目结构窗口（Project）：左侧显示项目文件和目录。
• 编辑器窗口：中间区域编写代码。
• 导航栏：顶部菜单（File, Edit, Run 等）。
• 工具窗口：底部有 Terminal、Run、Debug 等标签。

2. 常用操作

• 运行代码：点击 main 方法左侧的绿色箭头 → Run ‘Main.main()’。
• 快捷键：
  • Ctrl + Shift + F10（运行当前类）。
  • Ctrl + /（注释代码）。
  • Ctrl + D（复制当前行）。

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五、编写第一个 Java 程序

在 Main.java 中编写代码：

public class Main {public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello, IDEA!");}
}

• 点击绿色箭头运行，控制台会输出 Hello, IDEA!。

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六、IDEA 的智能功能

1. 代码补全

• 输入 psvm → 按 Tab 自动生成 main 方法。
• 输入 sout → 按 Tab 生成 System.out.println();。

2. 代码提示

• 当输入代码时，IDEA 会提示可能的选项，按 Enter 或 Tab 选择。

3. 快速修复

• 如果代码有错误（如红色波浪线），按 Alt + Enter 查看修复建议。

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七、调试代码

1. 设置断点

• 在代码行号左侧点击，出现红点（断点）。

2. 启动调试

• 点击 main 方法左侧的绿色虫子图标 → Debug ‘Main.main()’。
• 使用调试工具栏：
  • F8：单步执行。
  • F9：继续运行到下一个断点。
  • 查看变量值：鼠标悬停在变量上，或在 Variables 窗口。

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八、常用快捷键

快捷键	功能
Ctrl + N	快速查找类
Ctrl + Shift + N	查找文件
Alt + Insert	生成代码（Getter/Setter等）
Ctrl + Alt + L	格式化代码
Ctrl + B	跳转到定义

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九、插件推荐

1. Chinese Language Pack：中文语言包（适合英文困难者）。
2. Key Promoter X：提示快捷键，帮助记忆。
3. Rainbow Brackets：彩虹括号，代码更易读。
4. LeetCode Editor：刷题插件（可选）。

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十、学习资源

1. 官方文档：IntelliJ IDEA Documentation
2. B 站视频教程：搜索 “IDEA 新手教程”。
3. 书籍推荐：《IntelliJ IDEA 入门与实战》。

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十一、小提示

1. 保持更新：IDEA 经常更新，新版本功能更强大。
2. 多练习：通过实际项目熟悉快捷键和功能。
3. 善用社区：遇到问题去 Stack Overflow 提问。

希望这些内容能帮你快速上手 IDEA！如果有具体问题，可以随时问我 😊

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JavaSE核心知识点04工具04-03（Maven）

作为Java小白，学习Maven是一个很好的起点，因为它是Java生态中最常用的项目管理工具之一。我会从基础概念到实际使用逐步讲解，尽量通俗易懂。

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一、Maven 是什么？

Maven 是一个 项目管理工具，主要帮助开发者：

1. 管理依赖（自动下载和管理第三方库，比如JUnit、Spring等）
2. 标准化项目结构（统一目录格式，方便团队协作）
3. 构建项目（编译、测试、打包、部署等一键操作）
4. 管理项目信息（文档、报告、版本等）

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二、核心概念：POM

POM（Project Object Model） 是Maven的核心配置文件，名为 pom.xml。它定义了：

• 项目的基本信息（名称、版本）
• 依赖的第三方库
• 插件（如编译、打包工具）
• 构建生命周期（如何编译、测试、打包）

示例 pom.xml 结构：

<project><!-- 项目基本信息 --><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.example</groupId>  <!-- 组织名，如公司域名倒写 --><artifactId>my-project</artifactId>  <!-- 项目名 --><version>1.0.0</version>  <!-- 版本号 --><!-- 依赖管理 --><dependencies><dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.2</version><scope>test</scope></dependency></dependencies><!-- 构建配置（如插件） --><build><plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId><version>3.8.1</version><configuration><source>11</source>  <!-- Java版本 --><target>11</target></configuration></plugin></plugins></build>
</project>

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三、安装Maven

1. 下载

• 官网：https://maven.apache.org/download.cgi
• 选择 Binary zip archive 下载。

2. 配置环境变量

• 解压到本地目录（如 C:\maven）
• 配置环境变量：
  • MAVEN_HOME: 指向Maven根目录（如 C:\maven\apache-maven-3.8.6）
  • Path: 添加 %MAVEN_HOME%\bin

3. 验证安装

打开命令行，输入：

mvn -v

如果显示Maven版本信息，说明安装成功！

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四、创建第一个Maven项目

1. 命令行生成项目

Maven提供了 项目模板（archetype），快速生成标准项目结构：

mvn archetype:generate -DgroupId=com.example -DartifactId=my-app -DarchetypeArtifactId=maven-archetype-quickstart -DinteractiveMode=false

• groupId: 组织名（如公司域名）
• artifactId: 项目名
• archetypeArtifactId: 模板类型（这里用最简单的quickstart）

2. 生成的项目结构

my-app/
├── pom.xml          # 项目配置文件
└── src/├── main/│   └── java/    # 主代码目录└── test/└── java/   # 测试代码目录

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五、依赖管理

1. 如何添加依赖？

在 pom.xml 的 <dependencies> 标签内添加需要的库。例如添加JUnit：

<dependency><groupId>junit</groupId><artifactId>junit</artifactId><version>4.13.2</version><scope>test</scope>
</dependency>

Maven会自动从 中央仓库（默认的公共仓库）下载依赖到本地（默认路径：~/.m2/repository）。

2. 依赖范围（Scope）

• compile（默认）: 编译、测试、运行都需要
• test: 仅测试时需要（如JUnit）
• provided: 由JDK或容器提供（如Servlet API）

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六、Maven 生命周期和常用命令

Maven的构建过程分为 生命周期阶段，常用命令如下：

命令	作用
mvn clean	清理生成的目录（如target/）
mvn compile	编译主代码
mvn test	运行测试
mvn package	打包（生成JAR/WAR文件）
mvn install	安装到本地仓库（供其他项目依赖）
mvn deploy	部署到远程仓库（如公司私服）

常用组合命令：

mvn clean package   # 清理并打包
mvn clean install   # 清理并安装到本地仓库

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七、常见问题

1. 依赖下载慢？

Maven默认从国外中央仓库下载，国内可配置镜像（如阿里云）：
在 ~/.m2/settings.xml 中添加：

<mirror><id>aliyun</id><mirrorOf>*</mirrorOf><name>Aliyun Maven Mirror</name><url>https://maven.aliyun.com/repository/public</url>
</mirror>

2. 依赖冲突？

如果多个依赖版本不兼容，可以用 <exclusions> 排除冲突的依赖：

<dependency><groupId>com.example</groupId><artifactId>some-library</artifactId><version>1.0</version><exclusions><exclusion><groupId>conflicting-group</groupId><artifactId>conflicting-artifact</artifactId></exclusion></exclusions>
</dependency>

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八、学习资源推荐

1. 官方文档: https://maven.apache.org/guides/
2. 《Maven实战》: 许晓斌著，适合深入理解
3. 在线教程:
   • https://www.tutorialspoint.com/maven/
   • https://www.baeldung.com/maven

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总结

Maven通过 pom.xml 统一管理项目，解决了依赖混乱、构建流程复杂的问题。作为新手，先从以下步骤入手：

1. 学会用 pom.xml 添加依赖
2. 掌握 mvn compile/test/package 等基础命令
3. 理解标准项目结构

遇到问题多查文档，熟练后可以进一步学习多模块项目、插件开发等高级功能。加油！

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JavaSE核心知识点04工具04-04（Git）

作为Java开发者，掌握Git是必不可少的技能。下面我会结合Java项目的特点，为你详细讲解Git的使用，内容会分为几个部分，并附上具体示例：

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一、Git环境准备

1. 安装Git

• 官网下载：https://git-scm.com/
• 安装后验证（命令行输入）：

  git --version
  

2. 配置用户信息（全局设置）

git config --global user.name "你的名字"
git config --global user.email "你的邮箱"

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二、Git核心概念

• 仓库（Repository）：存放代码的目录（包含.git隐藏文件夹）
• 工作区（Working Directory）：你正在编辑的代码目录
• 暂存区（Staging Area）：临时存放即将提交的修改
• 提交（Commit）：将暂存区的修改永久保存到仓库历史
• 分支（Branch）：独立开发线（默认主分支main或master）
• 远程仓库（Remote）：托管在服务器上的仓库（如GitHub、GitLab）

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三、Java项目中的Git基础操作

1. 初始化仓库（进入Java项目根目录）

git init

2. 添加.gitignore文件（重要！）

Java项目需要忽略编译文件，示例内容：

# 编译输出
target/
bin/
*.class
*.jar# IDE文件
.idea/
.classpath
.project
.settings/
*.iml

3. 添加文件到暂存区

git add src/   # 添加src目录
git add pom.xml # 添加Maven配置文件
git add .gitignore

4. 提交代码

git commit -m "初始化Java项目，添加核心类"

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四、远程仓库操作（以GitHub为例）

1. 创建GitHub仓库

• 登录GitHub → New Repository → 不勾选Initialize this repository...

2. 本地关联远程仓库

git remote add origin https://github.com/你的用户名/仓库名.git

3. 推送代码

git push -u origin main

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五、分支管理（Java开发常用场景）

1. 创建功能分支（开发新功能）

git checkout -b feature/login

2. 合并分支到主分支

git checkout main
git merge feature/login

3. 解决冲突（常见于多人协作）

当多人修改同一文件时：

1. 手动编辑冲突文件（IDE会标记<<<<<<< HEAD和=======）
2. 保留需要的代码，删除冲突标记
3. 重新提交：

   git add 冲突文件.java
   git commit -m "解决合并冲突"
   

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六、进阶操作

1. 查看提交历史（适合排查问题）

git log --oneline --graph

2. 回退代码（紧急修复错误）

# 回退到指定提交（谨慎使用！）
git reset --hard commit_id

3. 暂存临时修改（处理紧急任务）

git stash        # 保存当前修改
git stash pop   # 恢复暂存修改

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七、IDE集成（以IntelliJ IDEA为例）

1. 顶部菜单 → VCS → Enable Version Control Integration
2. 右键文件 → Git → Commit
3. 可视化分支操作（右下角Git分支切换）

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八、推荐学习路径

1. 掌握基础命令（add/commit/push/pull）
2. 练习分支操作（创建/合并/冲突解决）
3. 学习Git工作流（Git Flow/GitHub Flow）
4. 实战项目练习（推荐通过GitHub参与开源Java项目）

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九、常见问题解答

Q：提交后发现漏了文件怎么办？

git add 漏掉的文件.java
git commit --amend  # 修改最后一次提交

Q：如何撤销未提交的修改？

git checkout -- 文件名.java  # 丢弃工作区修改

Q：Git和Maven有什么关系？

• Git管理源代码，Maven管理项目构建和依赖，二者需配合使用
• 典型操作流程：Git提交代码 → Maven打包 → 部署

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现在你可以尝试创建一个简单的Java项目（比如Hello World），按照上述步骤实践Git操作。遇到具体问题时，可以再进一步探讨！

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JavaSE核心知识点05实践项目（学生管理系统-控制台版）

下面我将从零开始，为你详细讲解如何用Java实现一个控制台版的学生管理系统。我们将分步骤进行，并提供完整的代码示例和解释。

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1. 系统功能分析

我们需要实现以下核心功能：

• 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
• 退出系统

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2. 项目结构设计

我们将创建两个类：

• Student：学生实体类（存储学生信息）
• StudentManagementSystem：管理系统主类（包含业务逻辑和主菜单）

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3. 学生实体类（Student.java）

public class Student {private String id;      // 学号private String name;    // 姓名private int age;        // 年龄private String gender;  // 性别// 构造方法public Student(String id, String name, int age, String gender) {this.id = id;this.name = name;this.age = age;this.gender = gender;}// Getter和Setter方法（略）// 通过快捷键 Alt+Insert 自动生成
}

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4. 管理系统主类（StudentManagementSystem.java）

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;public class StudentManagementSystem {private static ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);public static void main(String[] args) {while (true) {showMenu();int choice = scanner.nextInt();switch (choice) {case 1:addStudent();break;case 2:deleteStudent();break;case 3:updateStudent();break;case 4:queryStudent();break;case 5:showAllStudents();break;case 6:System.out.println("感谢使用，再见！");System.exit(0);default:System.out.println("输入错误，请重新选择！");}}}// 显示菜单private static void showMenu() {System.out.println("======== 学生管理系统 ========");System.out.println("1. 添加学生");System.out.println("2. 删除学生");System.out.println("3. 修改学生");System.out.println("4. 查询学生");System.out.println("5. 显示所有学生");System.out.println("6. 退出系统");System.out.print("请输入您的选择：");}// 添加学生private static void addStudent() {System.out.print("请输入学号：");String id = scanner.next();// 检查学号是否重复for (Student s : students) {if (s.getId().equals(id)) {System.out.println("学号已存在，添加失败！");return;}}System.out.print("请输入姓名：");String name = scanner.next();System.out.print("请输入年龄：");int age = scanner.nextInt();System.out.print("请输入性别：");String gender = scanner.next();students.add(new Student(id, name, age, gender));System.out.println("添加成功！");}// 删除学生private static void deleteStudent() {System.out.print("请输入要删除的学号：");String id = scanner.next();for (Student s : students) {if (s.getId().equals(id)) {students.remove(s);System.out.println("删除成功！");return;}}System.out.println("未找到该学生！");}// 修改学生private static void updateStudent() {System.out.print("请输入要修改的学号：");String id = scanner.next();for (Student s : students) {if (s.getId().equals(id)) {System.out.print("请输入新姓名：");s.setName(scanner.next());System.out.print("请输入新年龄：");s.setAge(scanner.nextInt());System.out.print("请输入新性别：");s.setGender(scanner.next());System.out.println("修改成功！");return;}}System.out.println("未找到该学生！");}// 查询学生private static void queryStudent() {System.out.print("请输入要查询的学号：");String id = scanner.next();for (Student s : students) {if (s.getId().equals(id)) {System.out.println("学号\t姓名\t年龄\t性别");System.out.println(s.getId() + "\t" + s.getName() + "\t" + s.getAge() + "\t" + s.getGender());return;}}System.out.println("未找到该学生！");}// 显示所有学生private static void showAllStudents() {System.out.println("学号\t姓名\t年龄\t性别");for (Student s : students) {System.out.println(s.getId() + "\t" + s.getName() + "\t" + s.getAge() + "\t" + s.getGender());}}
}

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5. 关键点解释

1. 数据结构：使用ArrayList<Student>存储学生对象，动态管理数据。
2. 输入处理：通过Scanner类实现控制台输入。
3. 学号唯一性检查：在添加学生时遍历列表检查学号是否重复。
4. 菜单循环：通过while(true)实现持续操作，直到选择退出。

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6. 如何运行？

1. 使用IDE（如IntelliJ IDEA或Eclipse）创建Java项目
2. 分别创建Student.java和StudentManagementSystem.java
3. 运行StudentManagementSystem类的main方法

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7. 优化方向（后续可自行扩展）

1. 数据持久化：将学生数据保存到文件（如.txt）
2. 输入验证：处理非法输入（如年龄输入字母时的异常）
3. 更多查询方式：按姓名、年龄范围查询
4. 排序功能：按学号或成绩排序显示

希望这个详细的教程能帮助你入门Java编程！如果有任何问题，欢迎随时提问。

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