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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