Java 期末考试通常涵盖了面向对象编程的基础、数据结构、算法、Java 类库、异常处理以及多线程等多个领域。在本篇博文中，我将为大家整理出一个可能的高质量期末考试大题，并附带详细的答案解析。该题目结合了面向对象设计、集合类、文件操作、异常处理和多线程等知识点，具有较高的综合性，适合期末考复习。
目录
3. 主程序（StudentManagementSystem）
题目：学生信息管理系统
题目描述
你需要设计一个简单的学生信息管理系统，该系统需要能够管理学生的基本信息，包括学号、姓名和成绩。系统要求实现以下功能：
- 添加学生信息：输入学生的学号、姓名和成绩，保存至学生信息列表。
- 查询学生信息：根据学号查询某个学生的详细信息。
- 删除学生信息：根据学号删除某个学生的记录。
- 显示所有学生信息：打印出所有学生的学号、姓名和成绩信息。
- 按成绩排序学生信息：按照学生成绩从高到低排序，展示排序后的学生信息。
- 文件存储功能：所有学生信息应保存在本地文件中，程序启动时从文件中读取数据，退出时保存数据。
系统要求
- 使用面向对象的思想设计学生类和管理类。
- 使用集合类来存储学生信息。
- 使用文件流保存学生信息，保证程序退出时数据不丢失。
- 使用异常处理保证程序健壮性。
- 使用 Java 8 中的 Stream API 进行排序。
解答
1. 设计学生类（Student）
首先，我们需要定义一个 Student 类，包含学号、姓名和成绩属性，并为每个属性提供 getter 和 setter 方法。
public class Student { private String studentId; private String name; private double grade; // 构造方法 public Student(String studentId, String name, double grade) { this.studentId = studentId; this.name = name; this.grade = grade; } // Getter 和 Setter 方法 public String getStudentId() { return studentId; } public void setStudentId(String studentId) { this.studentId = studentId; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public double getGrade() { return grade; } public void setGrade(double grade) { this.grade = grade; } @Override public String toString() { return "学号: " + studentId + ", 姓名: " + name + ", 成绩: " + grade; } }
2. 设计管理类（StudentManager）
接着，我们需要设计一个 StudentManager 类，来管理所有学生信息的增、删、查、改等功能。
import java.io.*; import java.util.*; import java.util.stream.Collectors; public class StudentManager { private List<Student> studentList; private static final String FILE_NAME = "students.dat"; public StudentManager() { studentList = new ArrayList<>(); loadFromFile(); // 程序启动时加载数据 } // 添加学生信息 public void addStudent(String studentId, String name, double grade) { studentList.add(new Student(studentId, name, grade)); } // 查询学生信息 public Student getStudentById(String studentId) { for (Student student : studentList) { if (student.getStudentId().equals(studentId)) { return student; } } return null; // 如果未找到学生返回 null } // 删除学生信息 public boolean removeStudent(String studentId) { return studentList.removeIf(student -> student.getStudentId().equals(studentId)); } // 显示所有学生信息 public void displayAllStudents() { for (Student student : studentList) { System.out.println(student); } } // 按成绩排序学生信息 public void sortByGrade() { studentList = studentList.stream() .sorted(Comparator.comparingDouble(Student::getGrade).reversed()) .collect(Collectors.toList()); } // 将学生信息保存到文件 public void saveToFile() { try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(FILE_NAME))) { oos.writeObject(studentList); } catch (IOException e) { System.out.println("保存学生信息失败: " + e.getMessage()); } } // 从文件加载学生信息 @SuppressWarnings("unchecked") private void loadFromFile() { try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(FILE_NAME))) { studentList = (List<Student>) ois.readObject(); } catch (FileNotFoundException e) { // 文件不存在，说明是第一次运行，忽略该异常 } catch (IOException | ClassNotFoundException e) { System.out.println("加载学生信息失败: " + e.getMessage()); } } }
3. 主程序（StudentManagementSystem）
最后，我们需要编写一个主程序来控制用户输入和操作。
import java.util.Scanner; public class StudentManagementSystem { private static final Scanner scanner = new Scanner(System.in); private static final StudentManager manager = new StudentManager(); public static void main(String[] args) { while (true) { System.out.println("=== 学生信息管理系统 ==="); System.out.println("1. 添加学生信息"); System.out.println("2. 查询学生信息"); System.out.println("3. 删除学生信息"); System.out.println("4. 显示所有学生信息"); System.out.println("5. 按成绩排序学生信息"); System.out.println("6. 退出"); int choice = scanner.nextInt(); scanner.nextLine(); // 清空缓冲区 switch (choice) { case 1: addStudent(); break; case 2: queryStudent(); break; case 3: removeStudent(); break; case 4: manager.displayAllStudents(); break; case 5: manager.sortByGrade(); manager.displayAllStudents(); break; case 6: manager.saveToFile(); System.out.println("退出系统..."); return; default: System.out.println("无效选项，请重新选择。"); } } } private static void addStudent() { System.out.print("请输入学生学号: "); String studentId = scanner.nextLine(); System.out.print("请输入学生姓名: "); String name = scanner.nextLine(); System.out.print("请输入学生成绩: "); double grade = scanner.nextDouble(); scanner.nextLine(); // 清空缓冲区 manager.addStudent(studentId, name, grade); } private static void queryStudent() { System.out.print("请输入学生学号查询: "); String studentId = scanner.nextLine(); Student student = manager.getStudentById(studentId); if (student != null) { System.out.println(student); } else { System.out.println("未找到该学生信息。"); } } private static void removeStudent() { System.out.print("请输入学生学号删除: "); String studentId = scanner.nextLine(); if (manager.removeStudent(studentId)) { System.out.println("删除成功！"); } else { System.out.println("未找到该学生信息，删除失败。"); } } }
4. 代码解析
- Student 类：用于存储学生信息，并实现了
toString方法，便于打印输出。 - StudentManager 类：负责学生信息的管理，包括增、删、查、排序和文件操作。通过
loadFromFile()和saveToFile()方法实现了数据的持久化存储。 - StudentManagementSystem 类：为主程序，控制用户输入和操作，提供了菜单驱动的交互方式。
5. 总结
通过这个项目，你不仅巩固了 Java 面向对象编程的基本知识，还掌握了集合类、文件操作、异常处理、流的使用以及简单的排序算法。该系统的设计思路清晰，功能也较为全面，可以作为期末考试中的一道高质量大题。
希望这篇博文能够帮助你深入理解 Java 编程，并为期末考试做好充分准备！
