Java基础学习：尚硅谷项目三开发团队调度软件

一、软件功能与结构设计

1. 软件功能

该软件实现以下功能：

软件启动时，根据给定的数据创建公司部分成员列表（数组）
根据菜单提示，基于现有的公司成员，组建一个开发团队以开发一个新的项目
组建过程包括将成员插入到团队中，或从团队中删除某成员，还可以列出团队中现有成员的列表
开发团队成员包括架构师、设计师和程序员

2. 软件结构设计

二、软件编写流程

1. 创建项目基本组件

完成以下工作：
- 创建TeamSchedule项目
- 按照设计要求，创建所有包
- 将项目提供的几个类复制到相应的包中 (view包中：TSUtility.java; service包中：Data.java)
按照设计要求，在com.gaorui.team.domain包中，创建Equipment接口及其各实现子类代码
按照设计要求，在com.gaorui.team.domain包中，创建Employee类及其各子类代码
检验代码的正确性

package com.gaorui.team.service;public class Data {public static final int EMPLOYEE = 10;public static final int PROGRAMMER = 11;public static final int DESIGNER = 12;public static final int ARCHITECT = 13;public static final int PC = 21;public static final int NOTEBOOK = 22;public static final int PRINTER = 23;//Employee  :  10, id, name, age, salary//Programmer:  11, id, name, age, salary//Designer  :  12, id, name, age, salary, bonus//Architect :  13, id, name, age, salary, bonus, stockpublic static final String[][] EMPLOYEES = {{"10", "1", "马  云", "22", "3000"},{"13", "2", "马化腾", "32", "18000", "15000", "2000"},{"11", "3", "李彦宏", "23", "7000"},{"11", "4", "刘强东", "24", "7300"},{"12", "5", "雷  军", "28", "10000", "5000"},{"11", "6", "任志强", "22", "6800"},{"12", "7", "柳传志", "29", "10800","5200"},{"13", "8", "杨元庆", "30", "19800", "15000", "2500"},{"12", "9", "史玉柱", "26", "9800", "5500"},{"11", "10", "丁  磊", "21", "6600"},{"11", "11", "张朝阳", "25", "7100"},{"12", "12", "杨致远", "27", "9600", "4800"}};//如下的EQUIPMENTS数组与上面的EMPLOYEES数组元素一一对应//PC      :21, model, display//NoteBook:22, model, price//Printer :23, name, type public static final String[][] EQUIPMENTS = {{},{"22", "联想T4", "6000"},{"21", "戴尔", "NEC17寸"},{"21", "戴尔", "三星 17寸"},{"23", "佳能 2900", "激光"},{"21", "华硕", "三星 17寸"},{"21", "华硕", "三星 17寸"},{"23", "爱普生20K", "针式"},{"22", "惠普m6", "5800"},{"21", "戴尔", "NEC 17寸"},{"21", "华硕","三星 17寸"},{"22", "惠普m6", "5800"}};
}

1.1 键盘访问的实现

项目view包中提供了TSUtility.java类，可用来方便地实现键盘访问。
该类提供了以下静态方法：

public static char readMenuSelection()
用途：该方法读取键盘，如果用户键入’1’-’4’中的任意字符，则方法返回。返回值为用户键入字符。
public static void readReturn()
用途：该方法提示并等待，直到用户按回车键后返回。
public static int readInt()
用途：该方法从键盘读取一个长度不超过2位的整数，并将其作为方法的返回值。
public static char readConfirmSelection() ：
用途：从键盘读取‘Y’或’N’，并将其作为方法的返回值。

package com.gaorui.team.view;import java.util.*;
/*** * @Description 项目中提供了TSUtility.java类，可用来方便地实现键盘访问。* @author Gaorui* @version * @date 2022年3月28日13:10:29**/
public class TSUtility {private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);/*** * @Description 该方法读取键盘，如果用户键入’1’-’4’中的任意字符，则方法返回。返回值为用户键入字符。* @author Gaorui* @date 2022年3月28日13:10:29* @return*/public static char readMenuSelection() {char c;for (; ; ) {String str = readKeyBoard(1, false);c = str.charAt(0);if (c != '1' && c != '2' &&c != '3' && c != '4') {System.out.print("选择错误，请重新输入：");} else break;}return c;}/*** * @Description 该方法提示并等待，直到用户按回车键后返回。* @author Gaorui* @date 2022年3月28日13:10:29*/public static void readReturn() {System.out.print("按回车键继续...");readKeyBoard(100, true);}/*** * @Description 该方法从键盘读取一个长度不超过2位的整数，并将其作为方法的返回值。* @author Gaorui* @date 2022年3月28日13:10:29* @return*/public static int readInt() {int n;for (; ; ) {String str = readKeyBoard(2, false);try {n = Integer.parseInt(str);break;} catch (NumberFormatException e) {System.out.print("数字输入错误，请重新输入：");}}return n;}/*** * @Description 从键盘读取‘Y’或’N’，并将其作为方法的返回值。* @author Gaorui* @date 2022年3月28日13:10:29* @return*/public static char readConfirmSelection() {char c;for (; ; ) {String str = readKeyBoard(1, false).toUpperCase();c = str.charAt(0);if (c == 'Y' || c == 'N') {break;} else {System.out.print("选择错误，请重新输入：");}}return c;}private static String readKeyBoard(int limit, boolean blankReturn) {String line = "";while (scanner.hasNextLine()) {line = scanner.nextLine();if (line.length() == 0) {if (blankReturn) return line;else continue;}if (line.length() < 1 || line.length() > limit) {System.out.print("输入长度（不大于" + limit + "）错误，请重新输入：");continue;}break;}return line;}
}

1.2 Equipment接口及其实现类

package com.gaorui.team.domain;/*** @InterfaceName Equipment* @Description Equipment接口，声明了抽象方法getDescription()* @Author 86150* @Date 2022/3/28 13:25* @Version 1.0*/public interface Equipment {//抽象方法getDescription()public abstract String getDescription();
}

package com.gaorui.team.domain;/*** @ClassName PC* @Description Equipment接口的实现类* @Author 86150* @Date 2022/3/28 13:25* @Version 1.0*/public class PC implements Equipment {private String model; //机器的型号private String display; //显示器的名称public PC() {}public PC(String model, String display) {this.model = model;this.display = display;}public String getModel() {return model;}public void setModel(String model) {this.model = model;}public String getDisplay() {return display;}public void setDisplay(String display) {this.display = display;}//实现类重写接口中的抽象方法getDescription()@Overridepublic String getDescription() {return model + "(" + display + ")";}
}

package com.gaorui.team.domain;/*** @ClassName NoteBook* @Description Equipment接口的实现类* @Author 86150* @Date 2022/3/28 13:34* @Version 1.0*/public class NoteBook implements Equipment {private String model; //机器的型号private double price; //机器的价格public NoteBook() {}public NoteBook(String model, double price) {this.model = model;this.price = price;}public String getModel() {return model;}public void setModel(String model) {this.model = model;}public double getPrice() {return price;}public void setPrice(double price) {this.price = price;}//实现类重写接口中的抽象方法getDescription()@Overridepublic String getDescription() {return model + "(" + price + ")";}
}

package com.gaorui.team.domain;/*** @ClassName Printer* @Description Equipment接口的实现类* @Author 86150* @Date 2022/3/28 13:34* @Version 1.0*/public class Printer implements Equipment {private String name; //机器的型号private String type; //机器的类型public Printer() {}public Printer(String name, String type) {this.name = name;this.type = type;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public String getType() {return type;}public void setType(String type) {this.type = type;}//实现类重写接口中的抽象方法getDescription()@Overridepublic String getDescription() {return name + "(" + type + ")";}
}

1.3 Employee类及其子类

package com.gaorui.team.domain;/*** @ClassName Employee* @Description TODO* @Author 86150* @Date 2022/3/28 14:53* @Version 1.0*/public class Employee {private int id;private String name;private int age;private double salary;public Employee() {}public Employee(int id, String name, int age, double salary) {this.id = id;this.name = name;this.age = age;this.salary = salary;}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public double getSalary() {return salary;}public void setSalary(double salary) {this.salary = salary;}public String getDetails() {return id + "\t" + name + "\t" + age + "\t" + salary;}@Overridepublic String toString() {return getDetails();}
}

package com.gaorui.team.domain;import com.gaorui.team.service.Status;import static com.gaorui.team.service.Status.*;/*** @ClassName Programmer* @Description Employee的子类* @Author 86150* @Date 2022/3/28 14:55* @Version 1.0*/public class Programmer extends Employee {private int memberId; //记录成员加入开发团队后在团队中的IDprivate Status status = FREE; //表示成员的状态private Equipment equipment; //表示成员领用的设备。接口不能实例化对象，故该引用类型变量指向的是该接口的实现类(多态)public Programmer() {}public Programmer(int id, String name, int age, double salary, Equipment equipment) {super(id, name, age, salary);this.equipment = equipment;}public int getMemberId() {return memberId;}public void setMemberId(int memberId) {this.memberId = memberId;}public Status getStatus() {return status;}public void setStatus(Status status) {this.status = status;}public Equipment getEquipment() {return equipment;}public void setEquipment(Equipment equipment) {this.equipment = equipment;}@Overridepublic String toString() {return super.toString() + "\t程序员\t" + status.getNAME() + "\t\t\t\t\t" + equipment.getDescription();}
}

package com.gaorui.team.domain;/*** @ClassName Designer* @Description Programmer的子类* @Author 86150* @Date 2022/3/28 15:42* @Version 1.0*/public class Designer extends Programmer {private double bonus; //奖金public Designer() {}public Designer(int id, String name, int age, double salary, Equipment equipment, double bonus) {super(id, name, age, salary, equipment);this.bonus = bonus;}public double getBonus() {return bonus;}public void setBonus(double bonus) {this.bonus = bonus;}@Overridepublic String toString() {return getDetails() + "\t设计师\t" + getStatus().getNAME() + "\t" + bonus + "\t\t\t" + getEquipment().getDescription();}
}

package com.gaorui.team.domain;/*** @ClassName Architect* @Description Designer的子类* @Author 86150* @Date 2022/3/28 15:45* @Version 1.0*/public class Architect extends Designer{private int stock; //公司奖励的股票数量public Architect() {}public Architect(int id, String name, int age, double salary, Equipment equipment, double bonus, int stock) {super(id, name, age, salary, equipment, bonus);this.stock = stock;}public int getStock() {return stock;}public void setStock(int stock) {this.stock = stock;}@Overridepublic String toString() {return getDetails() + "\t架构师\t" + getStatus().getNAME() + "\t" + getBonus() + "\t" + stock + "\t" + getEquipment().getDescription();}
}

package com.gaorui.team.service;import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;/*** @ClassName Status* @Description 枚举类Status是项目service包下自定义的类，在类内声明三个Status类型的对象属性，*              分别表示成员的状态：① FREE-空闲；② BUSY-已加入开发团队；③ VACATION-正在休假* @Author 86150* @Date 2022/3/28 14:56* @Version 1.0*/public class Status {//私有常量属性，表示成员的状态private final String NAME;//枚举类，该类只能有三个对象，因此需要将构造器私有化private Status(String NAME) {this.NAME = NAME;}//声明三个对象属性：全局常量(public static final)public static final Status FREE = new Status("FREE"); //FREE-空闲public static final Status BUSY = new Status("BUSY"); //BUSY-已加入开发团队public static final Status VACATION = new Status("VACATION"); //VACATION-正在休假//提供NAME属性的get方法，供该类的对象属性调用public String getNAME() {return NAME;}//也可以直接重写toString方法，//直接System.out.println()，自动执行重写后的toString方法，返回对象的属性NAME@Overridepublic String toString() {return NAME;}
}

2. 实现service包中的类

按照设计要求编写NameListService类
在NameListService类中临时添加一个main方法中，作为单元测试方法。
在方法中创建NameListService对象，然后分别用模拟数据调用该对象的各个方法，以测试是否正确
- 注意：测试应细化到包含了所有非正常的情况，以确保方法完全正确
重复1-3步，完成TeamService类的开发

2.1 NameListService类

package com.gaorui.team.service;import com.gaorui.team.domain.*;
//导入Data类的所有静态结构，在此文件下调用Data类的静态结构无需再在前面加Data.
import static com.gaorui.team.service.Data.*;/*** @ClassName NameListService* @Description 负责将Data中的数据封装到Employee[]数组中，同时提供相关操作Employee[]的方法* @Author 86150* @Date 2022/3/28 16:19* @Version 1.0*/public class NameListService {private Employee[] employees; //employees对象数组用来保存公司所有员工对象/*NameListService()构造器：对employees对象数组及其数组元素进行初始化*/public NameListService() {//1. 对象数组的初始化：根据Data类的静态二维数组EMPLOYEES的形状构建相应大小的employees数组employees = new Employee[EMPLOYEES.length]; //二维数组.length 返回的是外层数组的长度//2. 根据Data类中的数据构建不同的对象，包括Employee、Programmer、Designer和Architect对象，以及相关联的Equipment实现类的对象，并将对象存在数组中for (int i = 0; i < EMPLOYEES.length; i++) {//确定员工的类型，并将字符串转换成整型int type = Integer.parseInt(EMPLOYEES[i][0]);//所有类型的公共属性：Employee类的4个基本属性值int id = Integer.parseInt(EMPLOYEES[i][1]);String name = EMPLOYEES[i][2];int age = Integer.parseInt(EMPLOYEES[i][3]);double salary = Double.parseDouble(EMPLOYEES[i][4]);//非公共属性Equipment equipment;double bonus;int stock;switch (type) {case EMPLOYEE: //10employees[i] = new Employee(id, name, age, salary);break;case PROGRAMMER: //11equipment = creatEquipment(i);employees[i] = new Programmer(id, name, age, salary, equipment);break;case DESIGNER: //12equipment = creatEquipment(i);bonus = Double.parseDouble(EMPLOYEES[i][5]);employees[i] = new Designer(id, name, age, salary, equipment, bonus);break;case ARCHITECT: //13equipment = creatEquipment(i);bonus = Double.parseDouble(EMPLOYEES[i][5]);stock = Integer.parseInt(EMPLOYEES[i][6]);employees[i] = new Architect(id, name, age, salary, equipment, bonus, stock);break;}}}/*creatEquipment(int index)方法：获取employees对象数组指定索引的员工的设备*/private Equipment creatEquipment(int index) {int type = Integer.parseInt(EQUIPMENTS[index][0]);switch (type) {case PC: //21return new PC(EQUIPMENTS[index][1], EQUIPMENTS[index][2]);case NOTEBOOK: //22return new NoteBook(EQUIPMENTS[index][1], Double.parseDouble(EQUIPMENTS[index][2]));case PRINTER: //23return new Printer(EQUIPMENTS[index][1], EQUIPMENTS[index][2]);}return null;}/*getAllEmployees()方法：获取当前所有员工返回：包含所有员工对象的数组*/public Employee[] getAllEmployees() {return employees;}/*getEmployee(int id)方法：获取指定ID的员工对象参数：指定员工的ID返回：对象数组中指定id的Employee(员工)对象异常：找不到指定的员工*/public Employee getEmployee(int id) throws TeamException {for (int i = 0; i < employees.length; i++) {if (employees[i].getId() == id) {return employees[i];}}throw new TeamException("找不到指定的员工");}
}

package com.gaorui.team.service;/*** @ClassName TeamException* @Description 自定义异常类* @Author 86150* @Date 2022/3/28 21:05* @Version 1.0*///1.自定义的异常类需要继承Java现有的异常类，一般为：RuntimeException 或 Exception
public class TeamException extends Exception {//2.提供全局常量(static final)：serialVersionUIDstatic final long serialVersionUID = -703745766939L;//3.提供重载的构造器public TeamException() {}public TeamException(String message) {super(message);}
}

2.2 TeamService类

package com.gaorui.team.service;import com.gaorui.team.domain.*;/*** @ClassName TeamService* @Description 关于开发团队成员的管理：添加、删除等* @Author 86150* @Date 2022/3/29 1:28* @Version 1.0*/public class TeamService {//counter为静态变量，用来为开发团队新增成员自动生成团队中的唯一ID，即memberId(提示：应使用增1的方式)private static int counter = 1;//表示开发团队最大成员数private final int MAX_MEMBER = 5;//对象数组：用来保存当前团队中的各成员对象private Programmer[] team = new Programmer[MAX_MEMBER];//记录团队成员的实际人数private int total = 0;//构造器public TeamService() {}/*getTeam()方法：返回当前团队的所有对象返回：包含所有成员对象的数组，数组大小与当前团队总的成员人数一致*/public Programmer[] getTeam() {Programmer[] currentTeam = new Programmer[total];for (int i = 0; i < total; i++) {currentTeam[i] = team[i];}return currentTeam;}/*addMember(e: Employee)方法：向团队中添加成员参数：待添加成员的对象异常：添加失败，TeamException中包含了失败原因，包含以下几种：1. 成员已满，无法添加2. 该成员不是开发人员，无法添加3. 该员工已在本开发团队中4. 该员工已是某团队成员5. 该员正在休假，无法添加6. 团队中至多只能有一名架构师7. 团队中至多只能有两名设计师8. 团队中至多只能有三名程序员注意：一般先把可能出现的异常情况写在前*/public void addMember(Employee e) throws TeamException {if (total >= MAX_MEMBER) {throw new TeamException("成员已满，无法添加");}if (!(e instanceof Programmer)) {throw new TeamException("该成员不是开发人员，无法添加");}if (isExist(e)) {throw new TeamException("该员工已在本开发团队中");}//getStatus()是Programmer类的方法，这里需要向下转型(强转)才能调用子类中的方法Programmer p = (Programmer) e;//两个String类型变量使用equals比较值时，通常将确定的字符串写在前面，避免空指针异常if ("BUSY".equals(p.getStatus().getNAME())) {throw new TeamException("该员工已是某团队成员");}if ("VACATION".equals(p.getStatus().getNAME())) {throw new TeamException("该员正在休假，无法添加");}//获取team已有成员中架构师、设计师、程序员的人数int numOfArch = 0, numOfDes = 0, numOfPro = 0;for (int i = 0; i < total; i++) {if (team[i] instanceof Architect) {numOfArch++;} else if (team[i] instanceof Designer) {numOfDes++;} else if (team[i] instanceof Programmer) {numOfPro++;}}//再判断待加入成员是什么类型if (p instanceof Architect) {if (numOfArch >=1) {throw new TeamException("团队中至多只能有一名架构师");}} else if (p instanceof Designer) {if (numOfDes >= 2) {throw new TeamException("团队中至多只能有两名设计师");}} else if (p instanceof Programmer) {if (numOfPro >= 3) {throw new TeamException("团队中至多只能有三名程序员");}}//若以上异常情况均排除，则将待添加对象添加到team数组中，total加1team[total++] = p;//更改待添加对象的status属性p.setStatus(Status.BUSY);p.setMemberId(counter++);}/*判断指定的员工是否已经存在于现有开发团队中*/private boolean isExist(Employee e) {for (int i = 0; i < total; i++) {if (team[i].getId() == e.getId()) {return true;}}return false;}/*removeMember(memberId: int)方法：从团队中删除成员参数：待删除成员的memberId异常：找不到指定memberId的员工，删除失败*/public void removeMember(int memberId) throws TeamException {for (int i = 0; i < total; i++) {if (team[i].getMemberId() == memberId) {//将该员工的status置为FREEteam[i].setStatus(Status.FREE);//删除元素，后面的元素覆盖前面的元素for (int j = i; j < total - 1; j++) {team[j] = team[j + 1];}//最后一个元素置成nullteam[total - 1] = null;//当前团队成员数减1total--;return;}}throw new TeamException("找不到指定memberId的员工，删除失败");}
}

3. 实现view包中的类

按照设计要求编写TeamView类，逐一实现各个方法，并编译
执行main方法中，测试软件全部功能

3.1 TeamView类

package com.gaorui.team.view;import com.gaorui.team.domain.*;
import com.gaorui.team.service.*;/*** @ClassName TeamView* @Description UI界面* @Author 86150* @Date 2022/3/29 15:40* @Version 1.0*/public class TeamView {private NameListService listSvc = new NameListService();private TeamService teamSvc = new TeamService();/*enterMainMenu()方法：主界面显示及控制方法*/public void enterMainMenu() {char menu = '0';while (true) {if (menu != '1') {listAllEmployees();}System.out.print("1-团队列表  2-添加团队成员  3-删除团队成员 4-退出   请选择(1-4)：");menu = TSUtility.readMenuSelection();switch (menu) {case '1':getTeam();break;case '2':addMember();break;case '3':deleteMember();break;case '4':System.out.print("是否确认退出(Y/N)：");char isExit = TSUtility.readConfirmSelection();if (isExit == 'Y') {return;}}}}/*listAllEmployees()方法：以表格形式列出公司所有成员*/private void listAllEmployees() {System.out.println("----------------------- 开发团队调度软件 -------------------------------\n");Employee[] employees = listSvc.getAllEmployees();if (employees == null || employees.length == 0) {System.out.println("公司没有任何员工信息！");} else {System.out.println("ID\t姓名\t\t年龄\t工资\t\t职位\t\t状态\t\t奖金\t\t股票\t\t领用设备");for (int i = 0; i < employees.length; i++) {System.out.println(employees[i]);}}System.out.println("---------------------------------------------------------------------");}/*getTeam()方法：显示团队成员列表操作*/private void getTeam() {System.out.println("-------------------------- 团队成员列表 -------------------------------\n");Programmer[] team = teamSvc.getTeam();if (team == null || team.length == 0) {System.out.println("开发团队目前没有成员！");} else {System.out.println("TID/ID\t姓名\t\t年龄\t\t工资\t\t职位\t\t奖金\t\t股票");for (int i = 0; i < team.length; i++) {System.out.println(team[i].getDetailsForTeam());}}System.out.println("---------------------------------------------------------------------");}/*addMember()方法：实现添加成员操作*/private void addMember() {System.out.println("-------------------------- 添加成员 -------------------------------\n");System.out.print("请输入要添加的员工ID：");int id = TSUtility.readInt();try {Employee employee = listSvc.getEmployee(id);teamSvc.addMember(employee);System.out.println("添加成功！");} catch (TeamException e) {System.out.println("添加失败，原因："+ e.getMessage());}TSUtility.readReturn();}/*deleteMember()方法：实现删除成员操作*/private void deleteMember() {System.out.println("-------------------------- 删除成员 -------------------------------\n");System.out.print("请输入要添加的员工TID：");int memberId = TSUtility.readInt();System.out.print("是否确认删除(Y/N)：");char isDelete = TSUtility.readConfirmSelection();if (isDelete == 'Y') {try {teamSvc.removeMember(memberId);System.out.println("删除成功！");} catch (TeamException e) {System.out.println("删除失败，原因：" + e.getMessage());}TSUtility.readReturn();}}public static void main(String[] args) {TeamView view = new TeamView();view.enterMainMenu();}
}System.out.println("添加成功！");} catch (TeamException e) {System.out.println("添加失败，原因："+ e.getMessage());}TSUtility.readReturn();}

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1.2 Equipment接口及其实现类

1.3 Employee类及其子类

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