dart学习第 9 节： 基础实战 —— 学生信息管理系统​

叽哥
85 阅读5分钟

今天，我们将通过一个学生信息管理系统的实战案例，把这些知识串联起来，体验从需求分析到代码实现，再到优化重构的完整过程。

一、需求分析：我们要做什么？

学生信息管理系统的核心需求是实现对学生信息的增删改查（CRUD） ，具体包括：

  1. 添加：录入学生的学号、姓名、年龄等信息
  2. 查询：查看单个学生信息或所有学生列表
  3. 修改：更新学生的姓名、年龄等信息
  4. 删除：移除指定学生的信息
  5. 退出：结束程序运行

我们将用 Dart 控制台程序实现这些功能，重点练习类的设计、集合的操作和函数的封装。


二、核心技术点梳理

在开始编码前，先明确我们会用到的技术：

  • 类（Class） ：定义 Student 类封装学生信息
  • List 集合：用 List<Student> 存储所有学生数据
  • 函数封装：将增删改查各功能拆分为独立函数
  • 用户交互：通过控制台输入输出与用户交互
  • 流程控制：用循环和分支实现菜单逻辑

三、代码实现：从 0 到 1 搭建系统

1. 步骤 1：定义学生类（数据模型）

首先，我们需要一个 Student 类来规范学生信息的数据结构，包含学号（唯一标识）、姓名、年龄三个核心属性：

class Student {
  final String id; // 学号（不可变，唯一标识）
  String name; // 姓名
  int age; // 年龄

  // 构造函数
  Student({required this.id, required this.name, required this.age});

  // 重写toString方法，方便打印学生信息
  @override
  String toString() {
    return "学号：$id，姓名：$name，年龄：$age";
  }
}
  • id 设为 final 确保学号不可修改，避免重复或误改
  • 重写 toString() 方便后续打印学生信息时显示清晰格式

2. 步骤 2：初始化数据和工具函数

接下来，我们需要一个存储学生的列表，以及一些工具函数（如判断学号是否存在）：

// 存储所有学生的列表
List<Student> students = [];

// 检查学号是否已存在（用于避免重复添加）
bool isIdExists(String id) {
  return students.any((student) => student.id == id);
}

3. 步骤 3：实现增删改查核心功能

将每个操作封装为独立函数，保证单一职责：

（1）添加学生
void addStudent() {
  print("\n===== 添加学生 =====");

  // 输入学号（确保唯一）
  String id;
  while (true) {
    print("请输入学号：");
    id = stdin.readLineSync()?.trim() ?? "";
    if (id.isEmpty) {
      print("学号不能为空！");
    } else if (isIdExists(id)) {
      print("该学号已存在，请重新输入！");
    } else {
      break; // 学号合法，退出循环
    }
  }

  // 输入姓名
  String name;
  while (true) {
    print("请输入姓名：");
    name = stdin.readLineSync()?.trim() ?? "";
    if (name.isEmpty) {
      print("姓名不能为空！");
    } else {
      break;
    }
  }

  // 输入年龄（确保是数字）
  int age;
  while (true) {
    print("请输入年龄：");
    String? ageInput = stdin.readLineSync()?.trim();
    age = int.tryParse(ageInput ?? "") ?? -1;
    if (age <= 0) {
      print("请输入有效的年龄！");
    } else {
      break;
    }
  }

  // 添加到列表
  students.add(Student(id: id, name: name, age: age));
  print("添加成功！学生信息：$students.last");
}
  • 通过循环验证输入合法性（非空、学号唯一、年龄为正数）
  • 输入验证能有效避免脏数据
（2）查询学生

实现两种查询方式：查询所有和按学号查询：

void queryAllStudents() {
  print("\n===== 所有学生 =====");
  if (students.isEmpty) {
    print("暂无学生信息！");
    return;
  }
  for (int i = 0; i < students.length; i++) {
    print("${i + 1}. ${students[i]}"); // 带序号打印
  }
}

void queryStudentById() {
  print("\n===== 按学号查询 =====");
  print("请输入要查询的学号：");
  String id = stdin.readLineSync()?.trim() ?? "";

  // 查找学生（where返回满足条件的可迭代对象）
  Student? student = students.where((s) => s.id == id).firstOrNull;

  if (student != null) {
    print("查询结果：$student");
  } else {
    print("未找到学号为 $id 的学生！");
  }
}
  • 用 where() 结合 firstOrNull 快速查找学生
  • 空列表判断提升用户体验
（3）修改学生信息
void updateStudent() {
  print("\n===== 修改学生 =====");
  print("请输入要修改的学生学号：");
  String id = stdin.readLineSync()?.trim() ?? "";

  Student? student = students.where((s) => s.id == id).firstOrNull;
  if (student == null) {
    print("未找到学号为 $id 的学生！");
    return;
  }

  print("当前信息：$student");

  // 修改姓名（可选，回车跳过）
  print("请输入新姓名（回车不修改）：");
  String? newName = stdin.readLineSync()?.trim();
  if (newName != null && newName.isNotEmpty) {
    student.name = newName;
  }

  // 修改年龄（可选，回车跳过）
  print("请输入新年龄（回车不修改）：");
  String? ageInput = stdin.readLineSync()?.trim();
  if (ageInput != null && ageInput.isNotEmpty) {
    int newAge = int.tryParse(ageInput) ?? -1;
    if (newAge > 0) {
      student.age = newAge;
    } else {
      print("年龄输入无效，未修改！");
    }
  }

  print("修改成功！更新后信息：$student");
}
  • 支持部分修改（回车跳过），更灵活
  • 对无效输入进行容错处理
（4）删除学生
void deleteStudent() {
  print("\n===== 删除学生 =====");
  print("请输入要删除的学生学号：");
  String id = stdin.readLineSync()?.trim() ?? "";

  Student? student = students.where((s) => s.id == id).firstOrNull;
  if (student == null) {
    print("未找到学号为 $id 的学生！");
    return;
  }

  // 二次确认
  print("确定要删除以下学生吗？[y/n]");
  print(student);
  String? confirm = stdin.readLineSync()?.trim()?.toLowerCase();
  if (confirm == "y" || confirm == "yes") {
    students.remove(student);
    print("删除成功！");
  } else {
    print("已取消删除！");
  }
}
  • 二次确认避免误操作，提升安全性
  • 用 remove() 从列表中删除元素

4. 步骤 4：实现主菜单和程序入口

最后，我们需要一个主循环展示菜单，接收用户选择并调用对应功能：

import 'dart:io'; // 导入输入输出库

void main() {
  print("===== 学生信息管理系统 =====");

  // 主循环（程序入口）
  while (true) {
    print("\n请选择操作：");
    print("1. 添加学生");
    print("2. 查看所有学生");
    print("3. 按学号查询");
    print("4. 修改学生信息");
    print("5. 删除学生");
    print("0. 退出系统");

    String? choice = stdin.readLineSync()?.trim();
    switch (choice) {
      case "1":
        addStudent();
        break;
      case "2":
        queryAllStudents();
        break;
      case "3":
        queryStudentById();
        break;
      case "4":
        updateStudent();
        break;
      case "5":
        deleteStudent();
        break;
      case "0":
        print("感谢使用，再见！");
        return; // 退出程序
      default:
        print("无效选择，请输入0-5之间的数字！");
    }
  }
}
  • 用 while (true) 实现无限循环，直到用户选择退出
  • switch-case 处理菜单选择，逻辑清晰

四、代码优化：从 “能跑” 到 “易读”

上面的代码已经能实现基本功能，但我们可以从以下几个方面优化，让代码更易维护：

1. 优化 1：提取常量和工具类

将重复使用的提示文字、菜单选项等提取为常量，避免硬编码：

// 常量类（存储固定文本）
class Constants {
  static const String appTitle = "===== 学生信息管理系统 =====";
  static const String menuTips = "\n请选择操作：";
  static const List<String> menuOptions = [
    "1. 添加学生",
    "2. 查看所有学生",
    "3. 按学号查询",
    "4. 修改学生信息",
    "5. 删除学生",
    "0. 退出系统",
  ];
  // ... 其他常量
}

// 工具类（封装输入输出逻辑）
class InputUtils {
  // 安全读取输入（处理null和空字符串）
  static String readLine({String tip = ""}) {
    if (tip.isNotEmpty) print(tip);
    return stdin.readLineSync()?.trim() ?? "";
  }

  // 读取整数（带验证）
  static int? readInt({String tip = "", int min = 0}) {
    String input = readLine(tip: tip);
    int? value = int.tryParse(input);
    return (value != null && value >= min) ? value : null;
  }
}

2. 优化 2：拆分复杂函数

将 addStudent 中冗长的输入逻辑拆分为独立函数，比如：

// 从输入获取合法学号
String getValidId() {
  while (true) {
    String id = InputUtils.readLine(tip: "请输入学号：");
    if (id.isEmpty) {
      print("学号不能为空！");
    } else if (isIdExists(id)) {
      print("该学号已存在，请重新输入！");
    } else {
      return id;
    }
  }
}

// 调用时简化为：
String id = getValidId();

3. 优化 3：增加异常处理

用 try-catch 捕获可能的异常（如输入转换错误）：

void updateStudent() {
  try {
    // 原有逻辑...
  } catch (e) {
    print("操作失败：${e.toString()}");
  }
}

4. 优化 4：完善注释和文档

为类、函数添加注释，说明功能、参数和返回值：

/// 学生信息实体类
/// 存储学生的学号、姓名和年龄
class Student {
  final String id; // 学号（唯一，不可修改）
  String name; // 学生姓名
  int age; // 学生年龄（正整数）

  /// 构造函数
  /// [id]：学号（必须唯一）
  /// [name]：姓名（非空）
  /// [age]：年龄（大于0）
  Student({required this.id, required this.name, required this.age})
    : assert(age > 0, "年龄必须大于0"); // 断言验证
}

五、扩展功能：让系统更实用

在基础功能上，我们还可以扩展一些实用功能：

  1. 数据持久化：用文件存储学生信息（下次启动不丢失）
  2. 按姓名查询：支持模糊搜索
  3. 排序功能：按学号或年龄排序
  4. 统计功能：计算平均年龄、学生总数等

以 “按姓名模糊查询” 为例：

void queryStudentByName() {
  print("\n===== 按姓名查询 =====");
  String keyword = InputUtils.readLine(tip: "请输入姓名关键字：");
  if (keyword.isEmpty) {
    print("关键字不能为空！");
    return;
  }

  // 筛选姓名包含关键字的学生（忽略大小写）
  List<Student> results = students
      .where((s) => s.name.toLowerCase().contains(keyword.toLowerCase()))
      .toList();

  if (results.isEmpty) {
    print("未找到包含 '$keyword' 的学生！");
  } else {
    print("查询到 ${results.length} 条结果：");
    results.forEach((s) => print(s));
  }
}
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