C#项目实战——三层架构之学生信息管理系统

学生信息管理系统是一个常见的应用系统，使用C#语言采用三层架构进行开发，可以提高系统的可维护性、可扩展性、可重用性和可测试性等方面的优势。

三层架构是一个比较经典的软件架构，它将应用程序划分为三个主要的部分：表示层、业务逻辑层和数据访问层。每一层都有不同的职责，但它们又协同工作，为应用程序提供了良好的结构和可维护性。

下面我来介绍一下如何使用C#语言来开发一个学生信息管理系统。

一、需求分析

首先，我们需要对学生信息管理系统进行需求分析，明确系统的功能和需求，例如：

1. 学生信息的录入、修改、删除和查询功能。
2. 学生信息的显示和打印功能。
3. 学生信息的统计和分析功能。
4. 具有管理员和普通用户两种角色，管理员可以对学生信息进行管理，而普通用户只能浏览学生信息。

二、设计数据库

接下来，我们需要设计数据库，为系统提供数据存储和管理。在这里，我们可以使用SQL Server数据库管理系统来创建一个名为“Student”的数据库，其中包含一个名为“StudentInfo”的表，用于存储学生信息。

表的结构如下：

|字段名称|字段类型|字段长度|是否允许空值|
|:----:|:----:|:----:|:----:|
|StudentID|nvarchar|10|否|
|Name|nvarchar|20|否|
|Sex|nvarchar|4|否|
|Age|int|4|否|
|Class|nvarchar|20|否|
|Address|nvarchar|50|是|
|Phone|nvarchar|20|是|

在这个表中，我们设置了一个主键StudentID，用于唯一标识每一个学生。

三、设计架构

在这里，我们采用三层架构来设计学生信息管理系统。

1. 表示层：表示层是系统与用户之间的接口，主要负责用户交互和数据展示的工作。在这里，我们使用Windows Forms技术来实现用户界面。

2. 业务逻辑层：业务逻辑层是系统的核心部分，它负责处理系统的业务逻辑，将用户的请求转化为对数据访问层的请求，并将处理结果返回给用户。在这里，我们将业务逻辑层封装为一个名为“StudentBLL”的类。

3. 数据访问层：数据访问层是系统与数据库之间的接口，主要负责对数据库进行访问和操作。在这里，我们将数据访问层封装为一个名为“StudentDAL”的类。

四、编写代码

1. 表示层代码

在表示层中，我们需要实现用户界面和事件响应等功能。在这里，我们使用Windows Forms技术来实现用户界面，例如：

// MainForm.cs
public partial class MainForm : Form
{
    private StudentBLL studentBLL = new StudentBLL();

    public MainForm()
    {
        InitializeComponent();
    }

    private void MainForm_Load(object sender, EventArgs e)
    {
        RefreshData();
    }

    private void RefreshData()
    {
        dgvStudent.DataSource = studentBLL.GetAllStudents();
    }

    private void btnAdd_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        AddStudentForm addStudentForm = new AddStudentForm();
        if (addStudentForm.ShowDialog() == DialogResult.OK)
        {
            Student student = new Student();
            student.StudentID = addStudentForm.txtStudentID.Text;
            student.Name = addStudentForm.txtName.Text;
            student.Sex = addStudentForm.cboSex.Text;
            student.Age = Convert.ToInt32(addStudentForm.txtAge.Text);
            student.Class = addStudentForm.txtClass.Text;
            student.Address = addStudentForm.txtAddress.Text;
            student.Phone = addStudentForm.txtPhone.Text;

            if (studentBLL.AddStudent(student))
            {
                MessageBox.Show("添加成功！");
                RefreshData();
            }
            else
            {
                MessageBox.Show("添加失败，请检查输入信息！");
            }
        }
    }

    private void btnEdit_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        if (dgvStudent.CurrentRow != null)
        {
            EditStudentForm editStudentForm = new EditStudentForm();
            editStudentForm.txtStudentID.Text = dgvStudent.CurrentRow.Cells["StudentID"].Value.ToString();
            editStudentForm.txtName.Text = dgvStudent.CurrentRow.Cells["Name"].Value.ToString();
            editStudentForm.cboSex.Text = dgvStudent.CurrentRow.Cells["Sex"].Value.ToString();
            editStudentForm.txtAge.Text = dgvStudent.CurrentRow.Cells["Age"].Value.ToString();
            editStudentForm.txtClass.Text = dgvStudent.CurrentRow.Cells["Class"].Value.ToString();
            editStudentForm.txtAddress.Text = dgvStudent.CurrentRow.Cells["Address"].Value.ToString();
            editStudentForm.txtPhone.Text = dgvStudent.CurrentRow.Cells["Phone"].Value.ToString();

            if (editStudentForm.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
                Student student = new Student();
                student.StudentID = editStudentForm.txtStudentID.Text;
                student.Name = editStudentForm.txtName.Text;
                student.Sex = editStudentForm.cboSex.Text;
                student.Age = Convert.ToInt32(editStudentForm.txtAge.Text);
                student.Class = editStudentForm.txtClass.Text;
                student.Address = editStudentForm.txtAddress.Text;
                student.Phone = editStudentForm.txtPhone.Text;

                if (studentBLL.UpdateStudent(student))
                {
                    MessageBox.Show("修改成功！");
                    RefreshData();
                }
                else
                {
                    MessageBox.Show("修改失败，请检查输入信息！");
                }
            }
        }
        else
        {
            MessageBox.Show("请先选择一条记录！");
        }
    }

    private void btnDelete_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        if (dgvStudent.CurrentRow != null)
        {
            string studentID = dgvStudent.CurrentRow.Cells["StudentID"].Value.ToString();
            if (MessageBox.Show("确定要删除学号为" + studentID + "的学生信息吗？", "删除确认", MessageBoxButtons.YesNo) == DialogResult.Yes)
            {
                if (studentBLL.DeleteStudent(studentID))
                {
                    MessageBox.Show("删除成功！");
                    RefreshData();
                }
                else
                {
                    MessageBox.Show("删除失败！");
                }
            }
        }
        else
        {
            MessageBox.Show("请先选择一条记录！");
        }
    }

    private void btnSearch_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        string keyword = txtKeyword.Text.Trim();
        dgvStudent.DataSource = studentBLL.SearchStudents(keyword);
    }

    private void btnPrint_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        PrintDialog printDialog = new PrintDialog();
        if (printDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK)
        {
            PrintDocument printDocument = new PrintDocument();
            printDocument.PrintPage += new PrintPageEventHandler(printDocument_PrintPage);
            printDocument.PrinterSettings = printDialog.PrinterSettings;
            printDocument.Print();
        }
    }

    private void printDocument_PrintPage(object sender, PrintPageEventArgs e)
    {
        Font font = new Font("宋体", 12, FontStyle.Regular);
        Brush brush = new SolidBrush(Color.Black);
        int x = e.MarginBounds.Left;
        int y = e.MarginBounds.Top;
        int rowHeight = dgvStudent.Rows[0].Height;
        int columnCount = dgvStudent.Columns.Count;

        for (int i = 0; i < columnCount; i++)
        {
            e.Graphics.DrawString(dgvStudent.Columns[i].HeaderText, font, brush, x, y);
            x += dgvStudent.Columns[i].Width;
        }
        y += rowHeight;

        for (int i = 0; i < dgvStudent.Rows.Count; i++)
        {
            x = e.MarginBounds.Left;
            for (int j = 0; j < columnCount; j++)
            {
                e.Graphics.DrawString(dgvStudent.Rows[i].Cells[j].Value.ToString(), font, brush, x, y);
                x += dgvStudent.Columns[j].Width;
            }
            y += rowHeight;
        }
    }
}

2. 业务逻辑层代码

在业务逻辑层中，我们需要实现系统的业务逻辑，例如：

// StudentBLL.cs
public class StudentBLL
{
    private StudentDAL studentDAL = new StudentDAL();

    public DataTable GetAllStudents()
    {
        return studentDAL.GetAllStudents();
    }

    public bool AddStudent(Student student)
    {
        if (studentDAL.GetStudentByID(student.StudentID) == null)
        {
            return studentDAL.AddStudent(student);
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }

    public bool UpdateStudent(Student student)
    {
        if (studentDAL.GetStudentByID(student.StudentID) != null)
        {
            return studentDAL.UpdateStudent(student);
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }

    public bool DeleteStudent(string studentID)
    {
        if (studentDAL.GetStudentByID(studentID) != null)
        {
            return studentDAL.DeleteStudent(studentID);
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }

    public DataTable SearchStudents(string keyword)
    {
        return studentDAL.SearchStudents(keyword);
    }
}

3. 数据访问层代码

在数据访问层中，我们需要实现对数据库的访问和操作，例如：

// StudentDAL.cs
public class StudentDAL
{
    private string connectionString = ConfigurationManager.ConnectionStrings["Student"].ConnectionString;

    public DataTable GetAllStudents()
    {
        string sql = "SELECT StudentID, Name, Sex, Age, Class, Address, Phone FROM StudentInfo";
        return SqlHelper.ExecuteDataTable(connectionString, CommandType.Text, sql);
    }

    public Student GetStudentByID(string studentID)
    {
        string sql = "SELECT StudentID, Name, Sex, Age, Class, Address, Phone FROM StudentInfo WHERE StudentID = @StudentID";
        SqlParameter[] parameters = new SqlParameter[]{
            new SqlParameter("@StudentID", studentID)
        };
        DataTable dataTable = SqlHelper.ExecuteDataTable(connectionString, CommandType.Text, sql, parameters);
        if (dataTable.Rows.Count == 1)
        {
            Student student = new Student();
            student.StudentID = dataTable.Rows[0]["StudentID"].ToString();
            student.Name = dataTable.Rows[0]["Name"].ToString();
            student.Sex = dataTable.Rows[0]["Sex"].ToString();
            student.Age = Convert.ToInt32(dataTable.Rows[0]["Age"]);
            student.Class = dataTable.Rows[0]["Class"].ToString();
            student.Address = dataTable.Rows[0]["Address"].ToString();
            student.Phone = dataTable.Rows[0]["Phone"].ToString();
            return student;
        }
        else
        {
            return null;
        }
    }

    public bool AddStudent(Student student)
    {
        string sql = "INSERT INTO StudentInfo(StudentID, Name, Sex, Age, Class, Address, Phone) VALUES(@StudentID, @Name, @Sex, @Age, @Class, @Address, @Phone)";
        SqlParameter[] parameters = new SqlParameter[]{
            new SqlParameter("@StudentID", student.StudentID),
            new SqlParameter("@Name", student.Name),
            new SqlParameter("@Sex", student.Sex),
            new SqlParameter("@Age", student.Age),
            new SqlParameter("@Class", student.Class),
            new SqlParameter("@Address", student.Address),
            new SqlParameter("@Phone", student.Phone)
        };
        return SqlHelper.ExecuteNonQuery(connectionString, CommandType.Text, sql, parameters) == 1;
    }

    public bool UpdateStudent(Student student)
    {
        string sql = "UPDATE StudentInfo SET Name = @Name, Sex = @Sex, Age = @Age, Class = @Class, Address = @Address, Phone = @Phone WHERE StudentID = @StudentID";
        SqlParameter[] parameters = new SqlParameter[]{
            new SqlParameter("@StudentID", student.StudentID),
            new SqlParameter("@Name", student.Name),
            new SqlParameter("@Sex", student.Sex),
            new SqlParameter("@Age", student.Age),
            new SqlParameter("@Class", student.Class),
            new SqlParameter("@Address", student.Address),
            new SqlParameter("@Phone", student.Phone)
        };
        return SqlHelper.ExecuteNonQuery(connectionString, CommandType.Text, sql, parameters) == 1;
    }

    public bool DeleteStudent(string studentID)
    {
        string sql = "DELETE FROM StudentInfo WHERE StudentID = @StudentID";
        SqlParameter[] parameters = new SqlParameter[]{
            new SqlParameter("@StudentID", studentID)
        };
        return SqlHelper.ExecuteNonQuery(connectionString, CommandType.Text, sql, parameters) == 1;
    }

    public DataTable SearchStudents(string keyword)
    {
        string sql = "SELECT StudentID, Name, Sex, Age, Class, Address, Phone FROM StudentInfo WHERE StudentID LIKE '%' + @Keyword + '%' OR Name LIKE '%' + @Keyword + '%'";
        SqlParameter[] parameters = new SqlParameter[]{
            new SqlParameter("@Keyword", keyword)
        };
        return SqlHelper.ExecuteDataTable(connectionString, CommandType.Text, sql, parameters);
    }
}

五、总结

通过以上的介绍，我们可以看到，采用C#语言和三层架构来开发学生信息管理系统可以提高系统的可维护性、可扩展性、可重用性和可测试性等方面的优势，同时也可以有效地分离业务逻辑和数据访问层，使系统的结构更加清晰和易于维护。