Java课程设计：学生信息管理系统

项目概述

本项目旨在开发一个基于 Java Swing 图形用户界面和 MySQL 数据库的学生信息管理系统，系统旨在实现对学生信息的增、删、改、查等基本操作，并具备良好的用户体验和健壮性，本设计将采用 MVC (Model-View-Controller) 设计思想，使代码结构清晰,易于维护和扩展。

技术栈

• 后端语言: Java (建议使用 JDK 8 或以上版本)
• GUI 库: Java Swing
• 数据库: MySQL 5.7 或 8.0
• 数据库连接: JDBC
• 开发工具: IntelliJ IDEA / Eclipse

系统功能设计

系统主要包含以下核心功能模块：

数据库设计

我们需要在 MySQL 中创建一个数据库和一张学生信息表。

1 创建数据库

CREATE DATABASE student_db CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
USE student_db;

2 创建数据表

设计 student 表,包含学生基本信息。

CREATE TABLE `student` (
  `id` INT NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键ID',
  `student_id` VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT '学号，唯一',
  `name` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '姓名',
  `gender` VARCHAR(10) NOT NULL COMMENT '性别',
  `age` INT NOT NULL COMMENT '年龄',
  `major` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '专业',
  `class_name` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '班级',
  `phone` VARCHAR(20) DEFAULT NULL COMMENT '联系电话',
  `address` VARCHAR(200) DEFAULT NULL COMMENT '家庭住址',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uk_student_id` (`student_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='学生信息表';

设计说明:

• id: 自增主键,用于数据库内部操作。
• student_id: 学号，设置为唯一键,确保每个学生的学号不重复。
• 其他字段如 name, gender, major 等根据需求定义。

项目结构与 MVC 模式

为了遵循良好的编程规范，我们采用 MVC 模式组织代码。

StudentManagementSystem/
├── src/                                    # 源代码目录
│   ├── main/
│   │   ├── java/
│   │   │   └── com/
│   │   │       └── sms/                   # 项目主包
│   │   │           ├── controller/        # 控制器层：处理事件逻辑
│   │   │           │   ├── LoginController.java
│   │   │           │   └── MainController.java
│   │   │           ├── model/            # 模型层：数据模型和数据库操作
│   │   │           │   ├── Student.java
│   │   │           │   └── StudentDAO.java (Data Access Object)
│   │   │           ├── util/             # 工具类
│   │   │           │   └── DBUtil.java    # 数据库连接工具类
│   │   │           ├── view/              # 视图层：所有GUI界面
│   │   │           │   ├── LoginView.java
│   │   │           │   ├── MainView.java
│   │   │           │   ├── AddStudentView.java
│   │   │           │   ├── UpdateStudentView.java
│   │   │           │   └── AboutView.java
│   │   │           └── Main.java         # 程序入口
│   │   └── resources/
│   │       └── db.properties              # 数据库配置文件
│   └── test/                              # 测试代码目录 (可选)
├── lib/                                   # 第三方库目录 (如JDBC驱动)
└── README.md                              # 项目说明文档

核心代码实现

下面是各个核心类的代码示例。

1 数据库工具类 DBUtil.java

用于管理数据库连接,避免代码重复。

// src/main/java/com/sms/util/DBUtil.java
package com.sms.util;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.*;
import java.util.Properties;
public class DBUtil {
    private static String driver;
    private static String url;
    private static String username;
    private static String password;
    static {
        try {
            // 从db.properties文件中加载配置
            Properties props = new Properties();
            InputStream is = DBUtil.class.getClassLoader().getResourceAsStream("db.properties");
            props.load(is);
            driver = props.getProperty("driver");
            url = props.getProperty("url");
            username = props.getProperty("username");
            password = props.getProperty("password");
            // 加载驱动
            Class.forName(driver);
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
            throw new RuntimeException("Failed to load database driver or configuration.");
        }
    }
    public static Connection getConnection() throws SQLException {
        return DriverManager.getConnection(url, username, password);
    }
    public static void closeAll(Connection conn, Statement stmt, ResultSet rs) {
        try {
            if (rs != null) rs.close();
            if (stmt != null) stmt.close();
            if (conn != null) conn.close();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

db.properties 文件内容 (放在 src/main/resources 目录下):

driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/student_db?useSSL=false&serverTimezone=UTC&characterEncoding=UTF-8
username=root
password=your_password

2 模型层 Student.java 和 StudentDAO.java

Student.java (实体类):

// src/main/java/com/sms/model/Student.java
package com.sms.model;
public class Student {
    private int id;
    private String studentId;
    private String name;
    private String gender;
    private int age;
    private String major;
    private String className;
    private String phone;
    private String address;
    // 构造方法、Getter和Setter省略...
    // 建议使用 Lombok 插件简化代码
}

StudentDAO.java (数据访问对象):

// src/main/java/com/sms/model/StudentDAO.java
package com.sms.model;
import com.sms.util.DBUtil;
import java.sql.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class StudentDAO {
    // 添加学生
    public boolean addStudent(Student student) {
        String sql = "INSERT INTO student (student_id, name, gender, age, major, class_name, phone, address) VALUES (?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?)";
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        try {
            conn = DBUtil.getConnection();
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);
            pstmt.setString(1, student.getStudentId());
            pstmt.setString(2, student.getName());
            pstmt.setString(3, student.getGender());
            pstmt.setInt(4, student.getAge());
            pstmt.setString(5, student.getMajor());
            pstmt.setString(6, student.getClassName());
            pstmt.setString(7, student.getPhone());
            pstmt.setString(8, student.getAddress());
            return pstmt.executeUpdate() > 0;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            DBUtil.closeAll(conn, pstmt, null);
        }
        return false;
    }
    // 根据学号删除学生
    public boolean deleteStudent(String studentId) {
        String sql = "DELETE FROM student WHERE student_id = ?";
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        try {
            conn = DBUtil.getConnection();
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);
            pstmt.setString(1, studentId);
            return pstmt.executeUpdate() > 0;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            DBUtil.closeAll(conn, pstmt, null);
        }
        return false;
    }
    // 更新学生信息
    public boolean updateStudent(Student student) {
        String sql = "UPDATE student SET name=?, gender=?, age=?, major=?, class_name=?, phone=?, address=? WHERE student_id=?";
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        try {
            conn = DBUtil.getConnection();
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);
            // 设置参数...
            pstmt.setString(1, student.getName());
            // ...其他参数
            pstmt.setString(8, student.getStudentId()); // WHERE条件在最后
            return pstmt.executeUpdate() > 0;
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            DBUtil.closeAll(conn, pstmt, null);
        }
        return false;
    }
    // 根据学号查询学生
    public Student getStudentById(String studentId) {
        String sql = "SELECT * FROM student WHERE student_id = ?";
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null;
        Student student = null;
        try {
            conn = DBUtil.getConnection();
            pstmt = conn.prepareStatement(sql);
            pstmt.setString(1, studentId);
            rs = pstmt.executeQuery();
            if (rs.next()) {
                student = new Student();
                student.setId(rs.getInt("id"));
                student.setStudentId(rs.getString("student_id"));
                // ...其他属性赋值
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            DBUtil.closeAll(conn, pstmt, rs);
        }
        return student;
    }
    // 查询所有学生 (或按条件查询)
    public List<Student> getAllStudents(String name, String major) {
        List<Student> students = new ArrayList<>();
        // 动态构建SQL，实现多条件查询
        StringBuilder sql = new StringBuilder("SELECT * FROM student WHERE 1=1");
        if (name != null && !name.trim().isEmpty()) {
            sql.append(" AND name LIKE ?");
        }
        if (major != null && !major.trim().isEmpty()) {
            sql.append(" AND major LIKE ?");
        }
        Connection conn = null;
        PreparedStatement pstmt = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            conn = DBUtil.getConnection();
            pstmt = conn.prepareStatement(sql.toString());
            int index = 1;
            if (name != null && !name.trim().isEmpty()) {
                pstmt.setString(index++, "%" + name + "%");
            }
            if (major != null && !major.trim().isEmpty()) {
                pstmt.setString(index++, "%" + major + "%");
            }
            rs = pstmt.executeQuery();
            while (rs.next()) {
                Student student = new Student();
                student.setId(rs.getInt("id"));
                student.setStudentId(rs.getString("student_id"));
                // ...其他属性赋值
                students.add(student);
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            DBUtil.closeAll(conn, pstmt, rs);
        }
        return students;
    }
}

3 视图层 LoginView.java 和 MainView.java

LoginView.java (登录界面):

// src/main/java/com/sms/view/LoginView.java
package com.sms.view;
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
public class LoginView extends JFrame {
    private JTextField usernameField;
    private JPasswordField passwordField;
    public LoginView() {
        setTitle("学生信息管理系统 - 登录");
        setSize(400, 250);
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        setLocationRelativeTo(null); // 居中显示
        // 使用面板来组织组件
        JPanel panel = new JPanel(new GridLayout(3, 2, 10, 10));
        panel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(20, 20, 20, 20));
        panel.add(new JLabel("用户名:"));
        usernameField = new JTextField();
        panel.add(usernameField);
        panel.add(new JLabel("密  码:"));
        passwordField = new JPasswordField();
        panel.add(passwordField);
        JButton loginButton = new JButton("登录");
        JButton exitButton = new JButton("退出");
        // 登录按钮事件处理
        loginButton.addActionListener(new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                String username = usernameField.getText();
                String password = new String(passwordField.getPassword());
                // TODO: 调用Controller进行验证
                // 这里简单硬编码一个验证逻辑
                if ("admin".equals(username) && "123456".equals(password)) {
                    JOptionPane.showMessageDialog(LoginView.this, "登录成功！", "提示", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
                    // 登录成功后，打开主界面并关闭登录界面
                    MainView mainView = new MainView();
                    mainView.setVisible(true);
                    LoginView.this.dispose();
                } else {
                    JOptionPane.showMessageDialog(LoginView.this, "用户名或密码错误！", "错误", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
                }
            }
        });
        exitButton.addActionListener(e -> System.exit(0));
        JPanel buttonPanel = new JPanel();
        buttonPanel.add(loginButton);
        buttonPanel.add(exitButton);
        add(panel, BorderLayout.CENTER);
        add(buttonPanel, BorderLayout.SOUTH);
    }
}

MainView.java (主界面):

// src/main/java/com/sms/view/MainView.java
package com.sms.view;
import com.sms.controller.MainController;
import com.sms.model.Student;
import com.sms.model.StudentDAO;
import javax.swing.*;
import javax.swing.table.DefaultTableModel;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.List;
public class MainView extends JFrame {
    private JTable studentTable;
    private DefaultTableModel tableModel;
    private JTextField searchField;
    private JComboBox<String> searchComboBox;
    public MainView() {
        setTitle("学生信息管理系统");
        setSize(900, 600);
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        setLocationRelativeTo(null);
        // 1. 创建菜单栏
        JMenuBar menuBar = new JMenuBar();
        JMenu fileMenu = new JMenu("文件");
        JMenuItem exitItem = new JMenuItem("退出");
        exitItem.addActionListener(e -> System.exit(0));
        fileMenu.add(exitItem);
        JMenu editMenu = new JMenu("编辑");
        JMenuItem addItem = new JMenuItem("添加学生");
        JMenuItem updateItem = new JMenuItem("修改学生");
        JMenuItem deleteItem = new JMenuItem("删除学生");
        // TODO: 将菜单项与控制器关联
        // addItem.addActionListener(new MainController(this, "add"));
        // updateItem.addActionListener(new MainController(this, "update"));
        // deleteItem.addActionListener(new MainController(this, "delete"));
        editMenu.add(addItem);
        editMenu.add(updateItem);
        editMenu.addSeparator();
        editMenu.add(deleteItem);
        JMenu helpMenu = new JMenu("帮助");
        JMenuItem aboutItem = new JMenuItem("quot;);
        aboutItem.addActionListener(e -> {
            AboutView aboutView = new AboutView();
            aboutView.setVisible(true);
        });
        helpMenu.add(aboutItem);
        menuBar.add(fileMenu);
        menuBar.add(editMenu);
        menuBar.add(helpMenu);
        setJMenuBar(menuBar);
        // 2. 创建工具栏 (查询区域)
        JPanel searchPanel = new JPanel(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT));
        searchComboBox = new JComboBox<>(new String[]{"按学号", "按姓名", "按专业"});
        searchField = new JTextField(20);
        JButton searchButton = new JButton("查询");
        searchButton.addActionListener(e -> {
            // TODO: 调用Controller处理查询逻辑
            String searchText = searchField.getText();
            String searchType = (String) searchComboBox.getSelectedItem();
            // ... 根据类型和文本查询数据库并刷新表格
            refreshTableData(); // 示例：刷新表格
        });
        searchPanel.add(new JLabel("查询条件:"));
        searchPanel.add(searchComboBox);
        searchPanel.add(searchField);
        searchPanel.add(searchButton);
        // 3. 创建表格
        String[] columnNames = {"学号", "姓名", "性别", "年龄", "专业", "班级"};
        tableModel = new DefaultTableModel(columnNames, 0) {
            @Override
            public boolean isCellEditable(int row, int column) {
                return false; // 表格单元格不可编辑
            }
        };
        studentTable = new JTable(tableModel);
        JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(studentTable);
        // 4. 布局
        add(searchPanel, BorderLayout.NORTH);
        add(scrollPane, BorderLayout.CENTER);
        // 初始化时加载数据
        refreshTableData();
    }
    // 刷新表格数据的方法
    public void refreshTableData() {
        // 清空现有数据
        tableModel.setRowCount(0);
        // TODO: 从数据库获取数据并填充到表格
        // StudentDAO dao = new StudentDAO();
        // List<Student> students = dao.getAllStudents("", "");
        // for (Student s : students) {
        //     Object[] rowData = {s.getStudentId(), s.getName(), s.getGender(), s.getAge(), s.getMajor(), s.getClassName()};
        //     tableModel.addRow(rowData);
        // }
        // 临时模拟数据
        tableModel.addRow(new Object[]{"2025001", "张三", "男", 20, "计算机科学", "计科2301"});
        tableModel.addRow(new Object[]{"2025002", "李四", "女", 19, "软件工程", "软工2302"});
    }
}

4 控制器层 MainController.java

控制器是连接视图和模型的桥梁。

// src/main/java/com/sms/controller/MainController.java
package com.sms.controller;
import com.sms.model.Student;
import com.sms.model.StudentDAO;
import com.sms.view.AddStudentView;
import com.sms.view.MainView;
import com.sms.view.UpdateStudentView;
import javax.swing.*;
import javax.swing.table.DefaultTableModel;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.List;
public class MainController implements ActionListener {
    private MainView mainView;
    private StudentDAO studentDAO;
    public MainController(MainView mainView) {
        this.mainView = mainView;
        this.studentDAO = new StudentDAO();
    }
    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        String command = e.getActionCommand();
        switch (command) {
            case "add":
                // 打开添加学生窗口
                AddStudentView addView = new AddStudentView(mainView);
                addView.setVisible(true);
                break;
            case "update":
                // 获取选中的行
                int selectedRow = mainView.getStudentTable().getSelectedRow();
                if (selectedRow == -1) {
                    JOptionPane.showMessageDialog(mainView, "请先选择要修改的学生！", "提示", JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
                    return;
                }
                String studentIdToUpdate = (String) mainView.getTableModel().getValueAt(selectedRow, 0);
                // 从数据库获取该学生完整信息
                Student studentToUpdate = studentDAO.getStudentById(studentIdToUpdate);
                // 打开修改学生窗口并传入学生信息
                UpdateStudentView updateView = new UpdateStudentView(mainView, studentToUpdate);
                updateView.setVisible(true);
                break;
            case "delete":
                int selectedRowForDelete = mainView.getStudentTable().getSelectedRow();
                if (selectedRowForDelete == -1) {
                    JOptionPane.showMessageDialog(mainView, "请先选择要删除的学生！", "提示", JOptionPane.WARNING_MESSAGE);
                    return;
                }
                int confirm = JOptionPane.showConfirmDialog(mainView, "确定要删除选中的学生吗？", "确认删除", JOptionPane.YES_NO_OPTION);
                if (confirm == JOptionPane.YES_OPTION) {
                    String studentIdToDelete = (String) mainView.getTableModel().getValueAt(selectedRowForDelete, 0);
                    if (studentDAO.deleteStudent(studentIdToDelete)) {
                        JOptionPane.showMessageDialog(mainView, "删除成功！", "成功", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
                        mainView.refreshTableData(); // 刷新表格
                    } else {
                        JOptionPane.showMessageDialog(mainView, "删除失败！", "错误", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
                    }
                }
                break;
        }
    }
    // 可以添加处理查询的方法
    public void handleSearch(String searchText, String searchType) {
        List<Student> students = studentDAO.getAllStudents(searchText, ""); // 根据实际查询逻辑调整
        DefaultTableModel model = mainView.getTableModel();
        model.setRowCount(0); // 清空表格
        for (Student s : students) {
            Object[] rowData = {s.getStudentId(), s.getName(), s.getGender(), s.getAge(), s.getMajor(), s.getClassName()};
            model.addRow(rowData);
        }
    }
}

实现步骤总结

1. 环境准备: 安装 JDK, MySQL, IntelliJ IDEA。
2. 创建项目: 在 IDEA 中创建一个标准的 Java 项目。
3. 配置数据库: 在 MySQL 中创建 student_db 和 student 表。
4. 添加依赖: 下载 MySQL JDBC 驱动 (.jar 文件)，并将其添加到项目的 lib 目录，然后在 IDEA 中将其作为库引入。
5. 编写代码:
   • 按照项目结构,逐个创建包和类。
   • 首先完成 DBUtil 和 db.properties,确保数据库连接正常。
   • 然后编写 Student 实体类和 StudentDAO，使用单元测试或简单的 main 方法测试数据库的增删改查是否正常。
   • 开发各个 View 界面，先实现静态布局,事件处理可以先留空或写死。
   • 编写 Controller，将 View 的事件和 Model 的业务逻辑连接起来。
6. 整合与测试: 将所有模块整合，进行完整的功能测试，包括正常流程和异常流程（如输入空数据、重复学号等）。
7. 打包与部署: 可以使用 IDEA 的打包功能，将项目打包成一个可执行的 .jar 文件。

扩展与优化建议

如果课程设计要求更高,可以考虑以下扩展点：

• 用户管理: 增加一个管理员表，实现多用户登录和权限控制（如普通教师只能查看，管理员能增删改）。
• 数据导入/导出: 增加 Excel 导入/导出功能，方便批量处理学生数据，可以使用 Apache POI 库。
• 分页查询: 当学生数据量很大时,实现表格分页显示。
• 日志记录: 使用 Log4j 或 SLF4J 记录系统的操作日志和错误信息,便于排查问题。
• 美化界面: 使用第三方皮肤库（如 FlatLaf）来美化 Swing 界面,使其更现代化。
• 数据备份与恢复: 提供数据库备份和恢复功能。

这个设计方案为你提供了一个坚实的基础，你可以根据自己课程的具体要求进行裁剪和扩展,祝你课程设计顺利！