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Java学习——day14

news 来源：原创 2025/5/1 19:54:54

文章目录

1. 项目需求分析
2. 项目设计
3. 代码分析
4. 运行示例
5. 今日学习总结
6. 今日生词

今日学习计划

1. 项目需求分析

功能要求：
(1)存储学生信息：

使用 HashMap 存储学生信息（学号作为键，Student 对象作为值）。
(2)操作学生数据：
添加学生（姓名、学号、成绩）。
删除学生（按学号删除）。
查询学生（按学号查询）。
显示所有学生信息。
(3)异常处理：
防止重复添加（如果学号已存在，抛出异常）。
查询/删除不存在的学号（抛出异常）。
输入格式错误（如非数字学号，捕获 NumberFormatException）。
无效成绩范围（自定义异常 InvalidScoreException）。

2. 项目设计

(1) 学生类（Student）
包含：学号、姓名、成绩，并提供构造方法和 toString() 便于显示。

class Student {
    private String id;
    private String name;
    private int score;

    public Student(String id, String name, int score) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.score = score;
    }

    public String getId() { return id; }
    public String getName() { return name; }
    public int getScore() { return score; }

    @Override
    public String toString() {
        return "学号：" + id + ", 姓名：" + name + ", 成绩：" + score;
    }
}

(2) 自定义异常类（InvalidScoreException）
当成绩不在 0~100 之间时抛出异常

class InvalidScoreException extends Exception {
    public InvalidScoreException(String message) {
        super(message);
    }
}

(3) 学生管理类（StudentManager）
使用 HashMap<String, Student> 存储学生数据。
提供增删查改方法，加入异常处理。

import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;

class StudentManager {
    private HashMap<String, Student> studentMap = new HashMap<>();
    
    // 添加学生
    public void addStudent(String id, String name, int score) throws InvalidScoreException {
        if (studentMap.containsKey(id)) {
            throw new IllegalArgumentException("学号 " + id + " 已存在！");
        }
        if (score < 0 || score > 100) {
            throw new InvalidScoreException("成绩必须在 0 到 100 之间！");
        }
        studentMap.put(id, new Student(id, name, score));
        System.out.println("学生添加成功！");
    }

    // 删除学生
    public void removeStudent(String id) {
        if (!studentMap.containsKey(id)) {
            throw new IllegalArgumentException("学号 " + id + " 不存在！");
        }
        studentMap.remove(id);
        System.out.println("学生删除成功！");
    }

    // 查询学生
    public void searchStudent(String id) {
        if (!studentMap.containsKey(id)) {
            throw new IllegalArgumentException("学号 " + id + " 不存在！");
        }
        System.out.println(studentMap.get(id));
    }

    // 显示所有学生
    public void displayAllStudents() {
        if (studentMap.isEmpty()) {
            System.out.println("当前没有学生数据！");
        } else {
            studentMap.values().forEach(System.out::println);
        }
    }
}

(4) 交互逻辑（主类 Main）
提供菜单交互。
异常处理，防止用户输入错误。

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        StudentManager manager = new StudentManager();
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        while (true) {
            System.out.println("\n=== 学生信息管理系统 ===");
            System.out.println("1. 添加学生");
            System.out.println("2. 删除学生");
            System.out.println("3. 查询学生");
            System.out.println("4. 显示所有学生");
            System.out.println("5. 退出");
            System.out.print("请选择操作: ");

            try {
                int choice = Integer.parseInt(scanner.nextLine());

                switch (choice) {
                    case 1:
                        System.out.print("输入学号: ");
                        String id = scanner.nextLine();
                        System.out.print("输入姓名: ");
                        String name = scanner.nextLine();
                        System.out.print("输入成绩: ");
                        int score = Integer.parseInt(scanner.nextLine());
                        manager.addStudent(id, name, score);
                        break;
                    case 2:
                        System.out.print("输入要删除的学号: ");
                        manager.removeStudent(scanner.nextLine());
                        break;
                    case 3:
                        System.out.print("输入要查询的学号: ");
                        manager.searchStudent(scanner.nextLine());
                        break;
                    case 4:
                        manager.displayAllStudents();
                        break;
                    case 5:
                        System.out.println("程序退出！");
                        return;
                    default:
                        System.out.println("无效输入，请重新选择！");
                }
            } catch (NumberFormatException e) {
                System.out.println("输入格式错误，请输入正确的数字！");
            } catch (InvalidScoreException e) {
                System.out.println("错误：" + e.getMessage());
            } catch (IllegalArgumentException e) {
                System.out.println("错误：" + e.getMessage());
            }
        }
    }
}

3. 代码分析

功能	关键实现	异常处理
存储学生信息	HashMap<String, Student>	-
添加学生	addStudent()	1. 学号重复 → IllegalArgumentException 2. 成绩范围错误 → InvalidScoreException
删除学生	removeStudent()	学号不存在 → IllegalArgumentException
查询学生	searchStudent()	学号不存在 → IllegalArgumentException
防止输入错误	try-catch 捕获 NumberFormatException	-

4. 运行示例

=== 学生信息管理系统 ===
1. 添加学生
2. 删除学生
3. 查询学生
4. 显示所有学生
5. 退出
请选择操作: 1
输入学号: 1001
输入姓名: 张三
输入成绩: 105
错误：成绩必须在 0 到 100 之间！

请选择操作: 1
输入学号: 1001
输入姓名: 张三
输入成绩: 90
学生添加成功！

请选择操作: 3
输入要查询的学号: 1001
学号：1001, 姓名：张三, 成绩：90

请选择操作: 2
输入要删除的学号: 1002
错误：学号 1002 不存在！

5. 今日学习总结

集合框架
- 使用 HashMap<String, Student> 存储学生信息。
- (List 和 Set 可用于扩展功能（如 ArrayList 存储多个成绩）。
异常处理
- 输入异常：NumberFormatException（防止用户输入非数字）。
- 自定义异常：InvalidScoreException（确保成绩合法）。
- 逻辑异常：IllegalArgumentException（防止重复或无效学号）。
面向对象设计
- Student 类代表学生信息。
- StudentManager 类负责学生数据管理。