Python---综合案例

一、系统需求分析

1、需求分析

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：

① 系统要求：学员数据存储在文件中

② 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。

2、角色分析

在面向对象编程思想中，必须找到要具体实现操作的实体。

通过系统实现添加学员操作

通过系统实现删除学员操作

....

最终可以得出一个结论：这个通讯管理系统，其主要的实体就是通讯录管理系统本身

注意事项

① 为了方便维护代码，一般一个角色一个程序文件

② 项目要有主程序入口，习惯为main.py

3、创建项目

创建类文件 => studentManager.py

创建项目入口文件 => main.py

二、系统的代码开发

1、学员信息存储代码分析

students = [{}, {}, {}]

学员姓名

学员年龄

学员电话

学员信息（姓名、年龄、电话），可以使用字典来表示。但是我们已经学习了面向对象，其学员信息可以完全用对象来进行实现。

学员（主体） => 属性（姓名、年龄、电话）

2、student.py类文件编写

需求：

学员信息包含：姓名、年龄、电话

添加__str__魔法方法，方便查看学员对象信息

---

# 定义一个Student类
class Student():
? ? # 定义魔术方法，用于初始化属性信息
? ? def __init__(self, name, age, mobile):
? ? ? ? self.name = name
? ? ? ? self.age = age
? ? ? ? self.mobile = mobile
? ? # 定义魔术方法，用于打印输出学员信息
? ? def __str__(self):
? ? ? ? return f'{self.name}, {self.age}, {self.mobile}'

---

3、编写studentManager.py代码

studentManager.py

---

class StudentManager(object):
? ? # 定义__init__魔术方法，用于初始化操作
? ? def __init__(self):
? ? ? ? # 定义一个列表，将来用于保存所有学员信息
? ? ? ? self.student_list = []

---

未来数据的存储格式如下：

---

self.student_list = [p1, p2, p3, p4, ...]

---

4、学员管理系统具体功能说明

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：

① 添加学员信息

② 删除学员信息

③ 修改学员信息

④ 查询学员信息

⑤ 显示所有学员信息

⑥ 保存学员信息

⑦ 退出系统

编写程序代码，用于实现以上的所有功能：

☆ 基础逻辑代码

---

class StudentManager(object):
? ? # 定义一个__init__魔术方法，用于初始化数据
? ? def __init__(self):
? ? ? ? # 初始化一个student_list属性，用于将来保存所有学员对象信息
? ? ? ? self.student_list = []

? ? # 定义load_student()方法
? ? def load_student(self):
? ? ? ? pass

? ? # 定义静态show_help()方法
? ? @staticmethod
? ? def show_help():
? ? ? ? print('-' * 40)
? ? ? ? print('传智教育通讯录管理系统V2.0')
? ? ? ? print('1.添加学员信息')
? ? ? ? print('2.删除学员信息')
? ? ? ? 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')
? ? ? ? # V2.0新增功能
? ? ? ? print('6.保存学员信息')
? ? ? ? print('7.退出系统')
? ? ? ? print('-' * 40)

? ? def add_student(self):
? ? ? ? pass

? ? def del_student(self):
? ? ? ? pass

? ? def mod_student(self):
? ? ? ? pass

? ? def show_student(self):
? ? ? ? pass

? ? def show_all(self):
? ? ? ? pass

? ? def save_student(self):
? ? ? ? pass

? ? # 定义一个run()方法，专门用于实现对管理系统中各个功能调用
? ? def run(self):
? ? ? ? # 1、调用一个学员加载方法，用于加载文件中的所有学员信息，加载完成后，把得到的所有学员信息保存在student_list属性中
? ? ? ? self.load_student()
? ? ? ? # 2、显示帮助信息，提示用户输入要实现的功能编号
? ? ? ? while True:
? ? ? ? ? ? # 显示帮助信息
? ? ? ? ? ? self.show_help()
? ? ? ? ? ? # 提示用户输入要操作功能编号
? ? ? ? ? ? user_num = int(input('请输入要操作功能的编号：'))
? ? ? ? ? ? if user_num == 1:
? ? ? ? ? ? ? ? self.add_student()
? ? ? ? ? ? elif user_num == 2:
? ? ? ? ? ? ? ? self.del_student()
? ? ? ? ? ? elif user_num == 3:
? ? ? ? ? ? ? ? self.mod_student()
? ? ? ? ? ? elif user_num == 4:
? ? ? ? ? ? ? ? self.show_student()
? ? ? ? ? ? elif user_num == 5:
? ? ? ? ? ? ? ? self.show_all()
? ? ? ? ? ? elif user_num == 6:
? ? ? ? ? ? ? ? self.save_student()
? ? ? ? ? ? elif user_num == 7:
? ? ? ? ? ? ? ? print('感谢您使用传智教育通讯录管理系统V2.0，欢迎下次使用！')
? ? ? ? ? ? ? ? break
? ? ? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? ? ? print('信息输入错误，请重新输入...')

---

☆ main.py入口文件的编写

---

# 从studentManager模块中导入StudentManager类功能
from studentManager import StudentManager

# 定义入口代码
if __name__ == '__main__':
? ? student_manager = StudentManager()
? ? student_manager.run()

---

☆ 编写add_student()学员添加方法实现

需求：用户输入学员姓名、年龄、手机号，将学员添加到系统。

步骤：

① 用户输入姓名、年龄、手机号

② 创建该学员对象（真正添加到列表中的是对象）

③ 将该学员对象添加到列表[] => append()

---

? ? from student import Student
?? ?... ? ?
? ? ...
? ? ...
? ? def add_student(self):
? ? ? ? # 提示用户输入学员信息
? ? ? ? name = input('请输入学员的姓名：')
? ? ? ? age = int(input('请输入学员的年龄：'))
? ? ? ? mobile = input('请输入学员的电话：')
? ? ? ? # 使用Student类实例化对象
? ? ? ? student = Student(name, age, mobile)
? ? ? ? # 调用student_list属性，追加student对象信息
? ? ? ? self.student_list.append(student)
? ? ? ? print('学员信息已添加成功')

---

☆ 编写del_student()学员删除方法实现

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：

① 用户输入目标学员姓名

② 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。

---

?? ? ? ?def del_student(self):
? ? ? ? # 提示用户输入要删除的学员姓名
? ? ? ? name = input('请输入要删除的学员姓名：')
? ? ? ? # 对student_list属性（本质列表）进行遍历
? ? ? ? for i in self.student_list:
? ? ? ? ? ? if i.name == name:
? ? ? ? ? ? ? ? # 找到了要删除的学员，删除
? ? ? ? ? ? ? ? self.student_list.remove(i)
? ? ? ? ? ? ? ? print(f'学员{name}信息删除成功')
? ? ? ? ? ? ? ? break
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? print('您要删除的学员不存在...')

---

☆ 编写mod_student()学员修改方法实现

---

? ? def mod_student(self):
? ? ? ? # 提示用户输入要修改的学员姓名
? ? ? ? name = input('请输入要修改的学员姓名：')
? ? ? ? # 对student_list属性进行遍历，判断要修改的学员姓名是否存在
? ? ? ? for i in self.student_list:
? ? ? ? ? ? if i.name == name:
? ? ? ? ? ? ? ? i.name = input('请输入修改后的学员姓名：')
? ? ? ? ? ? ? ? i.age = int(input('请输入修改后的学员年龄：'))
? ? ? ? ? ? ? ? i.mobile = input('请输入修改后的学员电话：')
? ? ? ? ? ? ? ? print(f'学员信息修改成功，修改后信息如下 => 学员姓名：{i.name}，学员年龄：{i.age}，学员电话：{i.mobile}')
? ? ? ? ? ? ? ? break
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? print('您要修改的学员信息不存在...')

---

☆ 编写show_student()学员查询方法实现

---

? ? def show_student(self):
? ? ? ? # 提示用户输入要查询的学员姓名
? ? ? ? name = input('请输入要查询的学员姓名：')
? ? ? ? # 对student_list属性进行遍历
? ? ? ? for i in self.student_list:
? ? ? ? ? ? if i.name == name:
? ? ? ? ? ? ? ? print(i)
? ? ? ? ? ? ? ? break
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? print('您要查找的学员信息不存在...')

---

☆ 编写show_all()方法查询所有学员实现

---

? ? def show_all(self):
? ? ? ? # 直接对列表进行遍历
? ? ? ? for i in self.student_list:
? ? ? ? ? ? print(i)

---

☆ 编写save_student()方法学员信息保存功能实现

需求：将所有学员信息都保存到存储数据的文件。

步骤：

① 打开文件 ② 读写文件 ③ 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？

答：一定不能是对象的内存地址，因为随着系统的运行，内存地址可能会随时改变。

② 文件内数据要求的数据类型是什么？答：必须是字符串，可以使用str()转换

扩展：把对象转换为dict字典格式 => __dict__

---

class A(object):
? ? a = 0
? ? def __init__(self):
? ? ? ? self.b = 1

aa = A()
# 返回实例属性和值组成的字典
print(aa.__dict__)

---

案例：demo.py

---

from student import Student

student_list = []
student = Student('Tom', 23, '10086')
student_list.append(student)

print(student.__dict__) ?# {'name': 'Tom', 'age': 23, 'mobile': '10086'}

---

案例：把[对象1, 对象2, 对象3]中的所有对象都转换为字典

---

from student import Student

student_list = []
student = Student('Tom', 23, '10086')
student_list.append(student)

student = Student('Harry', 25, '10010')
student_list.append(student)

# [student1, student2, student3, ...]
# list1 = []
# for i in student_list:
# ? ? list1.append(i.__dict__)
# print(list1)

list1 = [i.__dict__ for i in student_list]
print(list1)

---

最终代码：

---

?? ?# 把self.student_list转换为字符串保存到student.data文件中
? ? def save_student(self):
? ? ? ? # 打开文件
? ? ? ? f = open('student.data', 'w', encoding='utf-8')
? ? ? ? # 把列表中的对象转换为字典
? ? ? ? new_list = [i.__dict__ for i in self.student_list]
? ? ? ? # 文件读写（写入）
? ? ? ? f.write(str(new_list))
? ? ? ? # 关闭文件
? ? ? ? f.close()
? ? ? ? # 提示用户数据已经保存成功了
? ? ? ? print('学员信息保存成功')

---

☆ 编写load_student()方法学员加载功能实现

---

load_student()方法的作用：在系统启动以后，运行run()方法以后，把student.data文件中保存好的学员信息 => 加载 => self.student_list列表中

student.data => 张三、李四、王五

下次重新运行系统

self.student_list = [张三, 李四, 王五]

添加赵六

self.student_list = [张三, 李四, 王五, 赵六]

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

• 读取数据 => str字符串类型 [{}, {}, {}]

• 转换数据类型为列表并转换列表内的字典i['name']为对象i.name

• 存储学员数据到学员列表self.student_list

☆ 关闭文件

---

? ? # 定义load_student()方法
? ? def load_student(self):
? ? ? ? # 捕获异常
? ? ? ? try:
? ? ? ? ? ? f = open('student.data', 'r', encoding='utf-8')
? ? ? ? except:
? ? ? ? ? ? f = open('student.data', 'w', encoding='utf-8')
? ? ? ? else:
? ? ? ? ? ? # 如果文件存在，没有异常，则执行else语句
? ? ? ? ? ? content = f.read()
? ? ? ? ? ? # 把字符串转换为原数据类型[{}, {}, {}]
? ? ? ? ? ? data = eval(content)
? ? ? ? ? ? # 把列表中的所有字典 => 转换为对象
? ? ? ? ? ? self.student_list = [Student(i['name'], i['age'], i['mobile']) for i in data]

? ? ? ? finally:
? ? ? ? ? ? f.close()

---