Java SQL学生管理系统如何实现数据交互？-杰瑞科技汇

项目概述

技术栈:
- 后端: Java 8+
- 数据库: MySQL 5.7+
- 连接技术: JDBC
- 架构模式: MVC
功能模块:
1. 学生信息管理: 添加、删除、修改、查询学生信息。
2. 学生成绩管理: 为学生添加、修改、查询成绩（我们将成绩与学生表关联）。
3. 数据持久化: 所有数据存储在 MySQL 数据库中。
系统设计:
- Model (模型): Student.java, Score.java (数据实体)
- DAO (数据访问对象): StudentDAO.java, ScoreDAO.java (负责与数据库交互)
- Service (服务层): StudentService.java, ScoreService.java (处理业务逻辑)
- View (视图): Main.java (控制台用户界面)
- Util (工具类): DBUtil.java (管理数据库连接)

第一步：环境准备

安装 JDK: 确保你的电脑上安装了 JDK 8 或更高版本，并配置好 JAVA_HOME 和 Path 环境变量。
安装 MySQL: 安装 MySQL 数据库，并确保服务正在运行，创建一个数据库，student_db。
IDE: 使用 IntelliJ IDEA 或 Eclipse 等集成开发环境。

第二步：数据库设计与创建

在 MySQL 中创建数据库和表，我们创建两个表：students 和 scores。

（图片来源网络，侵删）

-- 创建数据库
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS student_db CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
-- 使用数据库
USE student_db;
-- 创建学生表
CREATE TABLE students (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    student_no VARCHAR(20) NOT NULL UNIQUE,
    name VARCHAR(50) NOT NULL,
    gender VARCHAR(10),
    age INT,
    birth_date DATE,
    class_name VARCHAR(50)
);
-- 创建成绩表
CREATE TABLE scores (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    student_id INT NOT NULL,
    subject VARCHAR(50) NOT NULL,
    score DECIMAL(5, 2) NOT NULL,
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(id) ON DELETE CASCADE
);
-- 插入一些测试数据
INSERT INTO students (student_no, name, gender, age, birth_date, class_name) VALUES
('2025001', '张三', '男', 20, '2003-05-15', '计算机科学与技术1班'),
('2025002', '李四', '女', 19, '2004-08-22', '软件工程1班'),
('2025003', '王五', '男', 21, '2002-11-10', '计算机科学与技术1班');
INSERT INTO scores (student_id, subject, score) VALUES
(1, '高等数学', 90.50),
(1, 'Java程序设计', 88.00),
(2, '高等数学', 92.00),
(2, '大学英语', 85.50),
(3, 'Java程序设计', 78.00),
(3, '数据结构', 91.00);

第三步：创建 Java 项目并添加依赖

在你的 IDE 中创建一个新的 Java 项目。

添加 MySQL JDBC 驱动:

Maven (推荐): 在 pom.xml 文件中添加以下依赖：

<dependencies>
    <!-- MySQL Connector/J -->
    <dependency>
        <groupId>mysql</groupId>
        <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        <version>8.0.33</version> <!-- 使用与你的MySQL版本匹配的版本 -->
    </dependency>
</dependencies>

手动下载: 访问 Maven Central Repository 下载 .jar 文件，并将其添加到项目的库中。

第四步：项目代码实现

按照 MVC 架构，我们将代码分为几个包。

Model (模型包: `com.example.model`)

这些是简单的 Java Bean，用于封装数据。

Student.java

package com.example.model;
import java.util.Date;
public class Student {
    private int id;
    private String studentNo;
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private Date birthDate;
    private String className;
    // 构造方法、Getter 和 Setter
    public Student() {}
    public Student(String studentNo, String name, String gender, int age, Date birthDate, String className) {
        this.studentNo = studentNo;
        this.name = name;
        this.gender = gender;
        this.age = age;
        this.birthDate = birthDate;
        this.className = className;
    }
    // Getters and Setters
    public int getId() { return id; }
    public void setId(int id) { this.id = id; }
    public String getStudentNo() { return studentNo; }
    public void setStudentNo(String studentNo) { this.studentNo = studentNo; }
    public String getName() { return name; }
    public void setName(String name) { this.name = name; }
    public String getGender() { return gender; }
    public void setGender(String gender) { this.gender = gender; }
    public int getAge() { return age; }
    public void setAge(int age) { this.age = age; }
    public Date getBirthDate() { return birthDate; }
    public void setBirthDate(Date birthDate) { this.birthDate = birthDate; }
    public String getClassName() { return className; }
    public void setClassName(String className) { this.className = className; }
    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "id=" + id +
                ", studentNo='" + studentNo + '\'' +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", gender='" + gender + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", birthDate=" + birthDate +
                ", className='" + className + '\'' +
                '}';
    }
}

Score.java

（图片来源网络，侵删）

package com.example.model;
public class Score {
    private int id;
    private int studentId;
    private String subject;
    private double score;
    // 构造方法、Getter 和 Setter
    public Score() {}
    public Score(int studentId, String subject, double score) {
        this.studentId = studentId;
        this.subject = subject;
        this.score = score;
    }
    // Getters and Setters
    public int getId() { return id; }
    public void setId(int id) { this.id = id; }
    public int getStudentId() { return studentId; }
    public void setStudentId(int studentId) { this.studentId = studentId; }
    public String getSubject() { return subject; }
    public void setSubject(String subject) { this.subject = subject; }
    public double getScore() { return score; }
    public void setScore(double score) { this.score = score; }
    @Override
    public String toString() {
        return "Score{" +
                "id=" + id +
                ", studentId=" + studentId +
                ", subject='" + subject + '\'' +
                ", score=" + score +
                '}';
    }
}

Util (工具包: `com.example.util`)

DBUtil.java - 负责管理数据库连接。

package com.example.util;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
public class DBUtil {
    // 数据库连接信息
    private static final String URL = "jdbc:mysql://localhost:3306/student_db?useSSL=false&serverTimezone=UTC";
    private static final String USER = "root"; // 你的MySQL用户名
    private static final String PASSWORD = "your_password"; // 你的MySQL密码
    // 静态代码块，在类加载时执行，注册驱动
    static {
        try {
            Class.forName("com.mysql.cj.jdbc.Driver");
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException("Failed to load MySQL driver", e);
        }
    }
    // 获取数据库连接
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return DriverManager.getConnection(URL, USER, PASSWORD);
    }
    // 关闭资源
    public static void closeConnection(Connection conn) {
        if (conn != null) {
            try {
                conn.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

DAO (数据访问对象包: `com.example.dao`)

StudentDAO.java - 处理学生数据的增删改查。

package com.example.dao;
import com.example.model.Student;
import com.example.util.DBUtil;
import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class StudentDAO {
    // 添加学生
    public void addStudent(Student student) throws SQLException {
        String sql = "INSERT INTO students (student_no, name, gender, age, birth_date, class_name) VALUES (?, ?, ?, ?, ?, ?)";
        try (Connection conn = DBUtil.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setString(1, student.getStudentNo());
            pstmt.setString(2, student.getName());
            pstmt.setString(3, student.getGender());
            pstmt.setInt(4, student.getAge());
            pstmt.setDate(5, new java.sql.Date(student.getBirthDate().getTime()));
            pstmt.setString(6, student.getClassName());
            pstmt.executeUpdate();
        }
    }
    // 删除学生 (根据ID)
    public void deleteStudent(int id) throws SQLException {
        String sql = "DELETE FROM students WHERE id = ?";
        try (Connection conn = DBUtil.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setInt(1, id);
            pstmt.executeUpdate();
        }
    }
    // 更新学生信息
    public void updateStudent(Student student) throws SQLException {
        String sql = "UPDATE students SET student_no = ?, name = ?, gender = ?, age = ?, birth_date = ?, class_name = ? WHERE id = ?";
        try (Connection conn = DBUtil.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setString(1, student.getStudentNo());
            pstmt.setString(2, student.getName());
            pstmt.setString(3, student.getGender());
            pstmt.setInt(4, student.getAge());
            pstmt.setDate(5, new java.sql.Date(student.getBirthDate().getTime()));
            pstmt.setString(6, student.getClassName());
            pstmt.setInt(7, student.getId());
            pstmt.executeUpdate();
        }
    }
    // 查询所有学生
    public List<Student> getAllStudents() throws SQLException {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        String sql = "SELECT * FROM students";
        try (Connection conn = DBUtil.getConnection();
             Statement stmt = conn.createStatement();
             ResultSet rs = stmt.executeQuery(sql)) {
            while (rs.next()) {
                Student student = new Student();
                student.setId(rs.getInt("id"));
                student.setStudentNo(rs.getString("student_no"));
                student.setName(rs.getString("name"));
                student.setGender(rs.getString("gender"));
                student.setAge(rs.getInt("age"));
                student.setBirthDate(rs.getDate("birth_date"));
                student.setClassName(rs.getString("class_name"));
                students.add(student);
            }
        }
        return students;
    }
    // 根据ID查询学生
    public Student getStudentById(int id) throws SQLException {
        String sql = "SELECT * FROM students WHERE id = ?";
        try (Connection conn = DBUtil.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setInt(1, id);
            try (ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {
                if (rs.next()) {
                    Student student = new Student();
                    student.setId(rs.getInt("id"));
                    student.setStudentNo(rs.getString("student_no"));
                    student.setName(rs.getString("name"));
                    student.setGender(rs.getString("gender"));
                    student.setAge(rs.getInt("age"));
                    student.setBirthDate(rs.getDate("birth_date"));
                    student.setClassName(rs.getString("class_name"));
                    return student;
                }
            }
        }
        return null;
    }
}

ScoreDAO.java - 处理成绩数据的增删改查。

package com.example.dao;
import com.example.model.Score;
import com.example.util.DBUtil;
import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ScoreDAO {
    // 添加成绩
    public void addScore(Score score) throws SQLException {
        String sql = "INSERT INTO scores (student_id, subject, score) VALUES (?, ?, ?)";
        try (Connection conn = DBUtil.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setInt(1, score.getStudentId());
            pstmt.setString(2, score.getSubject());
            pstmt.setDouble(3, score.getScore());
            pstmt.executeUpdate();
        }
    }
    // 更新成绩
    public void updateScore(Score score) throws SQLException {
        String sql = "UPDATE scores SET subject = ?, score = ? WHERE id = ?";
        try (Connection conn = DBUtil.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setString(1, score.getSubject());
            pstmt.setDouble(2, score.getScore());
            pstmt.setInt(3, score.getId());
            pstmt.executeUpdate();
        }
    }
    // 删除成绩 (根据ID)
    public void deleteScore(int id) throws SQLException {
        String sql = "DELETE FROM scores WHERE id = ?";
        try (Connection conn = DBUtil.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setInt(1, id);
            pstmt.executeUpdate();
        }
    }
    // 查询某学生的所有成绩
    public List<Score> getScoresByStudentId(int studentId) throws SQLException {
        List<Score> scores = new ArrayList<>();
        String sql = "SELECT * FROM scores WHERE student_id = ?";
        try (Connection conn = DBUtil.getConnection();
             PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(sql)) {
            pstmt.setInt(1, studentId);
            try (ResultSet rs = pstmt.executeQuery()) {
                while (rs.next()) {
                    Score score = new Score();
                    score.setId(rs.getInt("id"));
                    score.setStudentId(rs.getInt("student_id"));
                    score.setSubject(rs.getString("subject"));
                    score.setScore(rs.getDouble("score"));
                    scores.add(score);
                }
            }
        }
        return scores;
    }
}

Service (服务层包: `com.example.service`)

StudentService.java - 处理与学生相关的业务逻辑。

package com.example.service;
import com.example.dao.StudentDAO;
import com.example.model.Student;
import java.sql.SQLException;
import java.util.List;
public class StudentService {
    private StudentDAO studentDAO = new StudentDAO();
    public void addStudent(Student student) throws SQLException {
        studentDAO.addStudent(student);
    }
    public void deleteStudent(int id) throws SQLException {
        studentDAO.deleteStudent(id);
    }
    public void updateStudent(Student student) throws SQLException {
        studentDAO.updateStudent(student);
    }
    public List<Student> getAllStudents() throws SQLException {
        return studentDAO.getAllStudents();
    }
    public Student getStudentById(int id) throws SQLException {
        return studentDAO.getStudentById(id);
    }
}

ScoreService.java - 处理与成绩相关的业务逻辑。

package com.example.service;
import com.example.dao.ScoreDAO;
import com.example.model.Score;
import java.sql.SQLException;
import java.util.List;
public class ScoreService {
    private ScoreDAO scoreDAO = new ScoreDAO();
    public void addScore(Score score) throws SQLException {
        scoreDAO.addScore(score);
    }
    public void updateScore(Score score) throws SQLException {
        scoreDAO.updateScore(score);
    }
    public void deleteScore(int id) throws SQLException {
        scoreDAO.deleteScore(id);
    }
    public List<Score> getScoresByStudentId(int studentId) throws SQLException {
        return scoreDAO.getScoresByStudentId(studentId);
    }
}

View (视图包: `com.example.view`)

Main.java - 程序入口和用户交互界面。

package com.example.view;
import com.example.model.Student;
import com.example.model.Score;
import com.example.service.ScoreService;
import com.example.service.StudentService;
import java.sql.SQLException;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class Main {
    private static StudentService studentService = new StudentService();
    private static ScoreService scoreService = new ScoreService();
    private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            showMenu();
            int choice = scanner.nextInt();
            scanner.nextLine(); // 消费换行符
            try {
                switch (choice) {
                    case 1:
                        listAllStudents();
                        break;
                    case 2:
                        addStudent();
                        break;
                    case 3:
                        updateStudent();
                        break;
                    case 4:
                        deleteStudent();
                        break;
                    case 5:
                        manageScores();
                        break;
                    case 0:
                        System.out.println("感谢使用，再见！");
                        scanner.close();
                        System.exit(0);
                    default:
                        System.out.println("无效的输入，请重新选择！");
                }
            } catch (SQLException | ParseException e) {
                System.err.println("操作失败: " + e.getMessage());
            }
        }
    }
    private static void showMenu() {
        System.out.println("\n========== 学生管理系统 ==========");
        System.out.println("1. 查看所有学生");
        System.out.println("2. 添加学生");
        System.out.println("3. 修改学生信息");
        System.out.println("4. 删除学生");
        System.out.println("5. 成绩管理");
        System.out.println("0. 退出系统");
        System.out.println("=================================");
        System.out.print("请输入您的选择: ");
    }
    private static void listAllStudents() throws SQLException {
        System.out.println("\n--- 所有学生列表 ---");
        List<Student> students = studentService.getAllStudents();
        if (students.isEmpty()) {
            System.out.println("当前没有学生信息。");
        } else {
            for (Student s : students) {
                System.out.println(s);
            }
        }
    }
    private static void addStudent() throws ParseException, SQLException {
        System.out.println("\n--- 添加新学生 ---");
        System.out.print("学号: ");
        String studentNo = scanner.nextLine();
        System.out.print("姓名: ");
        String name = scanner.nextLine();
        System.out.print("性别: ");
        String gender = scanner.nextLine();
        System.out.print("年龄: ");
        int age = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine(); // 消费换行符
        System.out.print("出生日期 (yyyy-MM-dd): ");
        Date birthDate = sdf.parse(scanner.nextLine());
        System.out.print("班级: ");
        String className = scanner.nextLine();
        Student student = new Student(studentNo, name, gender, age, birthDate, className);
        studentService.addStudent(student);
        System.out.println("学生添加成功！");
    }
    private static void updateStudent() throws ParseException, SQLException {
        System.out.println("\n--- 修改学生信息 ---");
        System.out.print("请输入要修改的学生ID: ");
        int id = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine(); // 消费换行符
        Student student = studentService.getStudentById(id);
        if (student == null) {
            System.out.println("未找到ID为 " + id + " 的学生。");
            return;
        }
        System.out.println("当前信息: " + student);
        System.out.println("请输入新信息 (不修改则直接回车):");
        System.out.print("姓名 [" + student.getName() + "]: ");
        String name = scanner.nextLine();
        if (!name.isEmpty()) student.setName(name);
        System.out.print("性别 [" + student.getGender() + "]: ");
        String gender = scanner.nextLine();
        if (!gender.isEmpty()) student.setGender(gender);
        System.out.print("年龄 [" + student.getAge() + "]: ");
        String ageStr = scanner.nextLine();
        if (!ageStr.isEmpty()) student.setAge(Integer.parseInt(ageStr));
        System.out.print("出生日期 [" + sdf.format(student.getBirthDate()) + "] (yyyy-MM-dd): ");
        String birthDateStr = scanner.nextLine();
        if (!birthDateStr.isEmpty()) student.setBirthDate(sdf.parse(birthDateStr));
        System.out.print("班级 [" + student.getClassName() + "]: ");
        String className = scanner.nextLine();
        if (!className.isEmpty()) student.setClassName(className);
        studentService.updateStudent(student);
        System.out.println("学生信息更新成功！");
    }
    private static void deleteStudent() throws SQLException {
        System.out.println("\n--- 删除学生 ---");
        System.out.print("请输入要删除的学生ID: ");
        int id = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine(); // 消费换行符
        Student student = studentService.getStudentById(id);
        if (student == null) {
            System.out.println("未找到ID为 " + id + " 的学生。");
            return;
        }
        System.out.println("您确定要删除学生 " + student.getName() + " (ID: " + id + ") 吗? (y/n)");
        String confirm = scanner.nextLine();
        if ("y".equalsIgnoreCase(confirm)) {
            studentService.deleteStudent(id);
            System.out.println("学生删除成功！");
        } else {
            System.out.println("删除操作已取消。");
        }
    }
    private static void manageScores() throws SQLException {
        System.out.println("\n--- 成绩管理 ---");
        System.out.print("请输入学生ID: ");
        int studentId = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine(); // 消费换行符
        Student student = studentService.getStudentById(studentId);
        if (student == null) {
            System.out.println("未找到ID为 " + studentId + " 的学生。");
            return;
        }
        System.out.println("正在管理学生 " + student.getName() + " 的成绩:");
        List<Score> scores = scoreService.getScoresByStudentId(studentId);
        if (scores.isEmpty()) {
            System.out.println("该学生暂无成绩记录。");
        } else {
            for (Score s : scores) {
                System.out.println(s);
            }
        }
        System.out.println("\n1. 添加成绩");
        System.out.println("2. 修改成绩");
        System.out.println("3. 删除成绩");
        System.out.println("0. 返回主菜单");
        System.out.print("请选择: ");
        int scoreChoice = scanner.nextInt();
        scanner.nextLine(); // 消费换行符
        switch (scoreChoice) {
            case 1:
                System.out.print("科目: ");
                String subject = scanner.nextLine();
                System.out.print("分数: ");
                double scoreValue = scanner.nextDouble();
                scanner.nextLine(); // 消费换行符
                Score newScore = new Score(studentId, subject, scoreValue);
                scoreService.addScore(newScore);
                System.out.println("成绩添加成功！");
                break;
            case 2:
                // 修改成绩逻辑 (略，类似updateStudent)
                System.out.println("修改成绩功能待实现。");
                break;
            case 3:
                System.out.print("请输入要删除的成绩ID: ");
                int scoreId = scanner.nextInt();
                scanner.nextLine();
                scoreService.deleteScore(scoreId);
                System.out.println("成绩删除成功！");
                break;
            case 0:
                return;
            default:
                System.out.println("无效的输入。");
        }
    }
}

第五步：运行项目

确保你的 MySQL 服务正在运行，并且数据库和表已按上面的脚本创建。
修改 DBUtil.java 中的 USER 和 PASSWORD 为你自己的 MySQL 用户名和密码。
运行 Main.java 文件。
现在你应该能看到一个控制台菜单,可以通过输入数字来操作学生管理系统了。

总结与展望

这个学生管理系统是一个典型的入门级 Java Web 项目原型，它完整地展示了如何使用 Java 和 JDBC 进行数据库操作。

优点:

结构清晰: MVC 架构使得代码职责分明，易于维护和扩展。
功能完整: 实现了基本的 CRUD (增删改查) 操作。
实践性强: 涵盖了数据库设计、JDBC 编程、异常处理、用户交互等多个方面。

可以进一步改进的方向:

使用连接池: 在 DBUtil 中引入如 HikariCP、Druid 等数据库连接池，以提高数据库连接性能和稳定性。
引入日志框架: 使用 SLF4J + Logback 等日志框架替代 System.out.println，便于日志管理和问题追踪。
引入 ORM 框架: 使用 MyBatis 或 Hibernate 等 ORM (Object-Relational Mapping) 框架，可以简化数据库操作，将 SQL 语句与 Java 代码更好地解耦。
图形用户界面: 使用 JavaFX、Swing 或开发一个 Web 界面（如 Spring Boot + Thymeleaf），替代控制台交互，提升用户体验。
增加更多功能: 如按条件查询学生、统计学生平均分、实现分页查询等。

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项目概述

第一步：环境准备

第二步：数据库设计与创建

第三步：创建 Java 项目并添加依赖

第四步：项目代码实现

Model (模型包: `com.example.model`)

Util (工具包: `com.example.util`)

DAO (数据访问对象包: `com.example.dao`)

Service (服务层包: `com.example.service`)

View (视图包: `com.example.view`)

第五步：运行项目

总结与展望

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第一步：环境准备

第二步：数据库设计与创建

第三步：创建 Java 项目并添加依赖

第四步：项目代码实现

Model (模型包: com.example.model)

Util (工具包: com.example.util)

DAO (数据访问对象包: com.example.dao)

Service (服务层包: com.example.service)

View (视图包: com.example.view)

第五步：运行项目

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