Python编程基础（视频讲解版）-配套源码.rar

[TOC] # 第7章 作业，选课系统 当你看到这的时候，恭喜你，Python重要的基础课程已经学习完毕。而面向对象部分则是基础课程中的一个重要转折点。从面向对象开始，你要试着从面向对象的思想出发，来编写程序，尤其是将来开发一些功能复杂的系统。而本章的系统则是精心设计而成的。我们学过的内容都能在该系统中体现。所以，要用心完成本系统。 在完成系统的时候，请务必回顾之前章节所学，让我们在实现系统的过程中更加得心应手。 ## 7.1 功能概述 “学生选课系统”，顾名思义，本系统必须实现的需求就是选课。 ## 7.2 需求分析 既然我们主要实现的功能是“选课”，那么我们要实现的核心逻辑都要围着选课展开。 ### 7.2.1 角色设计 首先我们来思考：学生选课，那么学生由谁来创建？课程由谁来创建？学生能否创建课程？很明显，从我们现实角度来说，学生只能选择课程而不能创建课程！那么，课程应该由那个“谁”来创建。而学生也不能是凭空而来的。这里我们也让那个“谁”来创建学生。所以，我们在这里可以确定三个角色： - 可以选择课程的——学生 - 可供学生选择的——课程 - 可以创建学生和课程的那个“谁”——管理员 ### 7.2.2 功能设计 这里考虑到大家都是初学者，所以，尽量的选择一些简单的功能实现。 - 登录，管理员和学生都可以登录，并且登录后可以自动区分身份。 - 选课，学生可以自由的浏览课程信息，并挑选课程。 - 信息的创建，无论是学生信息还是课程信息，或是其他的信息，都由管理员创建。 - 查看选课情况，学生可以查看自己的选课情况，而管理员可以查看所有的学生信息(包括选课情况)。 ### 7.2.3 流程设计 有了角色和基本的功能，那么整个系统该是怎么样的一个呈现？先干什么后干什么？就是我们要考虑的事情了。 这个系统的流程可以是这样的： - 登录，用户输入用户名和密码。 - 判断身份，在登录成功的时候，就应该可以直接判断出登录用户的身份，是学生还是管理员。 对于学生用户来说，登录之后有四个功能选项： - 查看可选课程 - 选择课程 - 查看所选择的课程 - 退出程序 对于管理员用户来说，管理员除了要是实现基本的查看功能，还有很多创建工作要做。 - 创建课程 - 创建学生信息(创建学生账号) - 查看可选课程信息 - 查看所有学生 - 查看所有学生的选课情况 - 退出程序 ### 7.2.4 程序设计 对于相对的复杂的功能实现，我们优先选择使用面向对象编程，而选择面向对象编程之后，就要时刻思考如何设计类和对象的关系，让程序结构更加清晰明朗。 前面的分析中，我们需要实现三个角色。那么可以对应用三个类来实现。根据角色的不同，我们有针对性的为类设计属性和方法。 - 课程类，课程类并没有什么动作，只有一些必要的属性。 属性：课程名称、价格、周期。 方法：暂无 - 学生，学生就要有必要的属性和方法了。 属性：姓名、所选课程。 方法：查看可选课程、选择课程、查看选择的课程、退出程序。 - 管理员，管理员的属性可以仅有一个姓名就好了，其他的就是方法设计了。 属性：姓名。 方法：创建课程、创建学生信息(创建学生账号)、查看可选课程、查看所有学生、查看所有学生的选课情况、退出程序。 这里需要说明的是，课程属性缺少一个任教老师属性，但仔细分析你会发现，老师也是一个角色，为了不增加难度，这里课程属性这里，不再添加老师属性，但你可以当成一个升级功能来拓展实现。 ### 7.2.5 流程图 根据上述分析，我们将主要功能汇总成流程图。  上述流程图，晰的展示了程序的执行流程及具体的功能。所以，为了更方便系统的实现，请画出你的流程图。 ### 7.2.6 数据库设计 现在，不得不考虑一个尴尬的事情了，当我们创建完学生或课程信息之后，存在哪？是的，目前我们没有学习数据库。所以，暂时我们只能想办法把数据存储到普通文件中。那么该怎么构建文件呢，我们在后面会详细说明。 ## 7.3 搭建框架 首先，在展开讲解之前，让我们建立这样一个目录： ```python student_electiive_sys/ ├─ db/ │ ├─ course_info # 存放课程信息 │ ├─ student_info # 存放学生信息 │ └─ user_info # 存放用户信息 └─ main.py # 主逻辑文件 ``` 在`student_elective_sys`目录下有db目录，该目录内存放着所有的数据文件。我们只需要把db目录创建出来。然后再把`userinfo`文件创建出来即可，内容稍后填充。其他的数据文件我们无需手动创建，程序在运行中自动创建。而与db目录同级有一个main文件。该`main.py`文件为我们的主逻辑文件。 ### 7.3.1 根据角色信息创建类 按照上述分析，首先我们在`main.py`中先完成三个类的创建。 ```python class Student: def __init__(self, name): self.name = name class Manager: def __init__(self, name): self.name = name class Course: def __init__(self, name, price, period): self.name = name self.price = price self.period = period ``` 上例中，我们根据角色的属性创建三个类。其中需要说明的是，学生角色的课程信息之所以定义成一个空的列表，是因为考虑到一个学生可能选择多门课程。 ### 7.3.2 完善角色信息 现在，各角色已经有了属性信息，还有方法需要完善。 ```python class Student: def __init__(self, name): self.name = name self.courses = [] def show_courses(self): '''查看可选课程''' pass def select_course(self): '''选择课程''' pass def show_selected_course(self): '''查看选择的课程''' pass def exit(self): '''退出''' pass class Manager: def __init__(self, name): self.name = name def create_course(self): '''创建课程''' pass def create_student(self): '''创建学生''' pass def show_courses(self): '''查看可选课程''' pass def show_students(self): '''查看所有学生''' def show_students_courses(self): '''查看所有学生选课情况''' pass def exit(self): '''退出''' pass class Course: def __init__(self, name, price, period): self.name = name self.price = price self.period = period ``` 上例中，每个方法对应每个角色所要实现的方法，这样一个整体的角色的框架搭建完毕，现在角色的属性和方法已经暂时告一段落，让我们进入下一阶段的代码设计。 ### 7.3.3 设计程序的入口 现在，让我们再看一眼流程图，角色框架已经搭建完毕。那么从上到下开始执行，就要着手设计程序的入口，登录功能的实现。以及如何完成登录后完成自动身份识别。 在`main.py`中，首先添加程序的入口函数。但此时要思考，这个入口函数都是要干些什么？ 当入口函数开始执行后，首先要进行登录认证，认证成功后才能根据身份判断来让不同的角色执行不�