Python之面向对象版学员管理系统

一、系统需求

使⽤⾯向对象编程思想完成学员管理系统的开发，具体如下：
系统要求：学员数据存储在⽂件中
系统功能：添加学员、删除学员、修改学员信息、查询学员信息、显示所有学员信息、保存学员信息及退出系统等功能。

二、准备程序⽂件

1、分析

⻆⾊分析
    学员
    管理系统
⼯作中注意事项
1. 为了⽅便维护代码，⼀般⼀个⻆⾊⼀个程序⽂件；
2. 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
学员⽂件：student.py
管理系统⽂件：managerSystem.py

三、书写程序

1、student.py

需求：
学员信息包含：姓名、性别、⼿机号；
添加 __str__ 魔法⽅法，⽅便查看学员对象信息

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、managerSystem.py

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：列表存储学员对象
系统功能
    添加学员
    删除学员
    修改学员
    查询学员信息
    显示所有学员信息
    保存学员信息
    退出系统

2.1 定义类

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

2.2 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、删除学员等
   
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. 加载学员信息
     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:
             # 添加学员
             self.add_student()
         elif menu_num == 2:
             # 删除学员
             self.del_student()
         elif menu_num == 3:
             # 修改学员信息
             self.modify_student()
         elif menu_num == 4:
             # 查询学员信息
             self.search_student()
         elif menu_num == 5:
             # 显示所有学员信息
             self.show_student()
         elif menu_num == 6:
             # 保存学员信息
             self.save_student()
         elif menu_num == 7:
             # 退出系统
             break
 # ⼆. 定义功能函数
 # 2.1 显示功能菜单
 @staticmethod
 def show_menu():
     print('请选择如下功能-----------------')
     print('1:添加学员')
     print('2:删除学员')
     print('3:修改学员信息')
     print('4:查询学员信息')
     print('5:显示所有学员信息')
     print('6:保存学员信息')
     print('7:退出系统')
 # 2.2 添加学员
 def add_student(self):
     pass
 # 2.3 删除学员
 def del_student(self):
     pass
 # 2.4 修改学员信息
 def modify_student(self):
     pass
 # 2.5 查询学员信息
 def search_student(self):
     pass
 # 2.6 显示所有学员信息
 def show_student(self):
     pass
 # 2.7 保存学员信息
 def save_student(self):
     pass
 # 2.8 加载学员信息
 def load_student(self):
     pass

3、main.py

# 1. 导⼊managerSystem模块
from managerSystem import *
# 2. 启动学员管理系统
if __name__ == '__main__':
 student_manager = StudentManager()
 student_manager.run()

4、定义系统功能函数

4.1 添加功能

需求：⽤户输⼊学员姓名、性别、⼿机号，将学员添加到系统。
步骤
    ⽤户输⼊姓名、性别、⼿机号
    创建该学员对象
    将该学员对象添加到列表
代码

# 添加学员函数内部需要创建学员对象，故先导⼊student模块
from student import *
class StudentManager(object):
 ......

 # 2.2 添加学员
 def add_student(self):
     # 1. ⽤户输⼊姓名、性别、⼿机号
     name = input('请输⼊您的姓名：')
     gender = input('请输⼊您的性别：')
     tel = input('请输⼊您的⼿机号：')
     # 2. 创建学员对象：先导⼊学员模块，再创建对象
     student = Student(name, gender, tel)
     # 3. 将该学员对象添加到列表
     self.student_list.append(student)
    
     # 打印信息
     print(self.student_list)
     print(student)

4.2 删除学员

需求：⽤户输⼊⽬标学员姓名，如果学员存在则删除该学员。
步骤
    ⽤户输⼊⽬标学员姓名
    遍历学员数据列表，如果⽤户输⼊的学员姓名存在则删除，否则则提示该学员不存在。
代码

# 2.3 删除学员：删除指定姓名的学员
 def del_student(self):
     # 1. ⽤户输⼊⽬标学员姓名
     del_name = input('请输⼊要删除的学员姓名：')
    
     # 2. 如果⽤户输⼊的⽬标学员存在则删除，否则提示学员不存在
     for i in self.student_list:
         if i.name == del_name:
             self.student_list.remove(i)
             break
     else:
         print('查⽆此⼈！')
     # 打印学员列表，验证删除功能
     print(self.student_list)

4.3 修改学员信息

需求：⽤户输⼊⽬标学员姓名，如果学员存在则修改该学员信息。
步骤
    ⽤户输⼊⽬标学员姓名；
    遍历学员数据列表，如果⽤户输⼊的学员姓名存在则修改学员的姓名、性别、⼿机号数据，否则则提示该学员不存在。
代码

# 2.4 修改学员信息
 def modify_student(self):
     # 1. ⽤户输⼊⽬标学员姓名
     modify_name = input('请输⼊要修改的学员的姓名：')
     # 2. 如果⽤户输⼊的⽬标学员存在则修改姓名、性别、⼿机号等数据，否则提示学员不存在
     for i in self.student_list:
         if i.name == modify_name:
             i.name = input('请输⼊学员姓名：')
             i.gender = input('请输⼊学员性别：')
             i.tel = input('请输⼊学员⼿机号：')
             print(f'修改该学员信息成功，姓名{i.name},性别{i.gender}, ⼿机号{i.tel}')
             break
     else:
         print('查⽆此⼈！')

4.5 查询学员信息

需求：⽤户输⼊⽬标学员姓名，如果学员存在则打印该学员信息
步骤
    ⽤户输⼊⽬标学员姓名
    遍历学员数据列表，如果⽤户输⼊的学员姓名存在则打印学员信息，否则提示该学员不存在。
代码

# 2.5 查询学员信息
 def search_student(self):
     # 1. ⽤户输⼊⽬标学员姓名
     search_name = input('请输⼊要查询的学员的姓名：')
     # 2. 如果⽤户输⼊的⽬标学员存在，则打印学员信息，否则提示学员不存在
     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 显示所有学员信息

打印所有学员信息
步骤
    遍历学员数据列表，打印所有学员信息
代码

# 2.6 显示所有学员信息
 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 保存学员信息

需求：将修改后的学员数据保存到存储数据的⽂件。
步骤
    打开⽂件
    ⽂件写⼊数据
    关闭⽂件
思考
1. ⽂件写⼊的数据是学员对象的内存地址吗？
2. 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对应的字典
print(A.__dict__)
# 返回实例属性和值组成的字典
print(aa.__dict__)

代码
# 2.7 保存学员信息
 def save_student(self):
     # 1. 打开⽂件
     f = open('student.data', 'w')
     # 2. ⽂件写⼊学员数据
     # 注意1：⽂件写⼊的数据不能是学员对象的内存地址，需要把学员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': 'nv', 'tel': '111'}]
     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⽂件写⼊数据
     f.write(str(new_list))
     # 3. 关闭⽂件
     f.close()

4.8 加载学员信息

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" 模式打开学员数据⽂件，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
        存储学员数据到学员列表
    关闭⽂件
代码

# 2.8 加载学员信息
 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（没有异常）则读取数据
     try:
         f = open('student.data', 'r')
     except:
         f = open('student.data', 'w')
     else:
         # 1. 读取数据
         data = f.read()
         # 2. ⽂件中读取的数据都是字符串且字符串内部为字典数据，故需要转换数据类型再转换字典为对象后存储到学员列表
         new_list = eval（data)
         self.student_list = [Student(i['name'], i['gender'], i['tel']) for i in new_list]
     finally:
         # 3. 关闭⽂件
         f.close()