本文记录了一个基于 Java 编写的控制台综合案例。项目主要分为两大模块：学生信息管理模块与用户认证模块。包含了增删改查、输入校验、随机验证码生成等经典逻辑。

一、 学生信息管理模块

该模块负责对学生数据的核心管理，包含基础的 CRUD（增删改查）操作。

1. Student 实体类

  • 核心属性：id (学号)、name (姓名)、age (年龄)、address (家庭住址)
点击查看 Student.java 源码
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50

package me.sssnian.studentSystem;

public class Student {
    private String id;
    private String name;
    private int age;
    private String address;

    public Student() {
    }

    public Student(String id, String name, int age, String address) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.address = address;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public void setId(String 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 String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
}

2. 系统功能描述

管理系统通过控制台菜单进行交互，主要包含以下核心功能：

  • ➕ 添加学生：录入学生信息（要求：id 必须唯一，若重复需重新输入）。
  • ➖ 删除学生：录入要删除的 id（要求：id 存在则删除；不存在则提示并返回菜单）。
  • 📝 修改学生：录入要修改的 id（要求：id 存在则继续录入新信息；不存在则提示并返回）。
  • 🔍 查询学生：打印所有学生信息。若当前无数据，提示添加；若有数据，按如下格式规范输出：
1
2
3
4
5

id          姓名        年龄        家庭住址
heima001    张三        23         南京
heima002    李四        24         北京
heima003    王五        25         广州
heima004    赵六        26         深圳
点击查看 StudentSystem.java 源码
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143

package me.sssnian.studentSystem;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

public class StudentSystem {
    static void startStudentSystem() {
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
        loop:
        while (true) {
            System.out.println("———————————————————————欢迎来到学生管理系统———————————————————————————");
            System.out.println("1:添加学生");
            System.out.println("2:删除学生");
            System.out.println("3:修改学生");
            System.out.println("4:查询学生");
            System.out.println("5:退出");
            System.out.println("请输入你的选择");
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            String choose = sc.next();
            switch (choose) {
                case "1" -> addStudent(list);
                case "2" -> deleteStudent(list);
                case "3" -> updateStudent(list);
                case "4" -> queryStudent(list);
                case "5" -> {
                    System.out.println("退出");
                    break loop;
                }
                default -> System.out.println("没有这个选项");
            }
        }


    }

    //添加学生
    static void addStudent(ArrayList<Student> list) {
        Student stu = new Student();
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String id = null;
        while (true) {
            System.out.println("请输入学生的id");
            id = sc.next();
            boolean flag = contains(list, id);
            if (flag) {
                System.out.println("id已经存在,请重新录入");
            } else {
                stu.setId(id);
                break;
            }
        }


        System.out.println("请输入学生的姓名");
        String name = sc.next();
        stu.setName(name);

        System.out.println("请输入学生的年龄");
        int age = sc.nextInt();
        stu.setAge(age);

        System.out.println("请输入学生的家庭住址");
        String address = sc.next();
        stu.setAddress(address);

        list.add(stu);
        System.out.println("学生信息添加成功");
    }

    //删除学生
    static void deleteStudent(ArrayList<Student> list) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入要删除的id");
        String id = sc.next();
        int index = getIndex(list, id);
        if(index>=0){
            list.remove(index);
            System.out.println("id为"+id+"的学生删除成功");
        }
        else{
            System.out.println("id不存在,删除失败");
        }
    }

    //修改学生
    static void updateStudent(ArrayList<Student> list) {
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入要修改学生的id");
        String id = sc.next();

        int index = getIndex(list, id);
        if(index==-1){
            System.out.println("要修改的id"+id+"不存在,请重新输入");
            return;
        }

        Student stu = list.get(index);

        System.out.println("请输入的要修改的学生姓名");
        String newName = sc.next();
        stu.setName(newName);

        System.out.println("请输入要修改的学生年龄");
        int newAge = sc.nextInt();
        stu.setAge(newAge);

        System.out.println("请输入要修改的学生家庭住址");
        String newAddress = sc.next();
        stu.setAddress(newAddress);

        System.out.println("学生信息修改成功");
    }

    //查询学生
    static void queryStudent(ArrayList<Student> list) {
        if (list.size() == 0) {
            System.out.println("当前无学生信息,请添加后再查询");
            return;
        }
        System.out.println("id\t\t姓名\t年龄\t家庭住址");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Student student = list.get(i);
            System.out.println(student.getId() + "\t" + student.getName() + "\t" +
                    student.getAge() + "\t" + student.getAddress());
        }
    }

    //判断id是否存在
    public static boolean contains(ArrayList<Student> list, String id) {
        int index = getIndex(list, id);
        return index >= 0;
    }

    //id所在的索引
    public static int getIndex(ArrayList<Student> list, String id) {
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Student stu = list.get(i);
            String sid = stu.getId();
            if (sid.equals(id)) return i;
        }
        return -1;
    }
}

二、 用户认证与管理模块

为了保障学生系统的安全性，外层嵌套了用户认证体系，包含注册、登录、找回密码及各种严格的数据校验规则。

1. User 实体类

  • 核心属性：username (用户名)、password (密码)、personId (身份证号码)、phoneNumber (手机号码)
点击查看 User.java 源码
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50

package me.sssnian.studentSystem;

public class User {
    private String username;
    private String password;
    private String personId;
    private String phoneNumber;

    public User() {
    }

    public User(String username, String password, String personId, String phoneNumber) {
        this.username = username;
        this.password = password;
        this.personId = personId;
        this.phoneNumber = phoneNumber;
    }

    public String getUsername() {
        return username;
    }

    public void setUsername(String username) {
        this.username = username;
    }

    public String getPassword() {
        return password;
    }

    public void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }

    public String getPersonId() {
        return personId;
    }

    public void setPersonId(String personId) {
        this.personId = personId;
    }

    public String getPhoneNumber() {
        return phoneNumber;
    }

    public void setPhoneNumber(String phoneNumber) {
        this.phoneNumber = phoneNumber;
    }
}

2. 核心功能与业务逻辑

本模块对用户的输入进行了严格的合法性校验，具体规则如下：

🔑 注册功能 (Register)

注册时需要键盘依次录入并验证以下信息，任何一项不符合规则都需要重新输入：

  1. 用户名
    • 必须唯一（查重）。
    • 长度必须在 3~15 位之间。
    • 只能由字母+数字组合，不能是纯数字。
  2. 密码
    • 需连续输入两次，两次一致方可设置成功。
  3. 身份证号码
    • 长度必须严格等于 18 位。
    • 不能以 0 开头。
    • 前 17 位必须全部为数字，最后一位可以是数字，也可以是大/小写字母 X/x。
  4. 手机号码
    • 长度必须严格等于 11 位。
    • 不能以 0 开头。
    • 必须全部为数字。

🛡️ 登录功能 (Login)

  1. 判断用户名是否已注册（未注册直接拦截）。
  2. 输入验证码并校验（支持忽略大小写，错误需重新输入）。
  3. 校验用户名与密码匹配度，最多提供 3 次试错机会，超过 3 次锁定账号。

💡 随机验证码生成规则：

  • 总长度为 5 位。
  • 由 4位大/小写英文字母 和 1位数字 组成（字母可重复）。
  • 关键算法：数字可能出现在这 5 位中的任意位置（例如：aQa1K 或 1aBcD）。

🔓 忘记密码 (Forget Password)

通过校验用户的私密信息来重置密码：

  1. 录入用户名（不存在则提示未注册）。
  2. 录入身份证号与手机号。
  3. 比对身份信息，一致则允许输入新密码（需二次确认），不一致则提示信息不匹配。
点击查看 App.java (入口与认证逻辑) 源码
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  7
  8
  9
 10
 11
 12
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 19
 20
 21
 22
 23
 24
 25
 26
 27
 28
 29
 30
 31
 32
 33
 34
 35
 36
 37
 38
 39
 40
 41
 42
 43
 44
 45
 46
 47
 48
 49
 50
 51
 52
 53
 54
 55
 56
 57
 58
 59
 60
 61
 62
 63
 64
 65
 66
 67
 68
 69
 70
 71
 72
 73
 74
 75
 76
 77
 78
 79
 80
 81
 82
 83
 84
 85
 86
 87
 88
 89
 90
 91
 92
 93
 94
 95
 96
 97
 98
 99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295

package me.sssnian.studentSystem;

import javax.crypto.spec.PSource;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

public class App {
    static void main() {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        ArrayList<User> list = new ArrayList<>();
        while (true) {
            System.out.println("欢迎来到学生管理系统");
            System.out.println("请选择操作：1登录 2注册 3忘记密码 4退出");
            String choose = sc.next();
            switch (choose) {
                case "1" -> login(list);
                case "2" -> register(list);
                case "3" -> forgetPassword(list);
                case "4" -> {
                    System.out.println("谢谢使用,再见");
                    System.exit(0);
                }
                default -> System.out.println("没有这个选项");
            }
        }
    }

    // 忘记密码
    private static void forgetPassword(ArrayList<User> list) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入用户名");
        String username = sc.next();
        boolean flag = contains(list, username);
        if (!flag) {
            System.out.println("当前用户" + username + "未注册,请先注册");
            return;
        }
        System.out.println("请输入身份证号码");
        String personId = sc.next();
        System.out.println("请输入手机号码");
        String phoneNumber = sc.next();

        int index = findIndex(list, username);
        User user = list.get(index);
        if (!(user.getPersonId().equalsIgnoreCase(personId) && user.getPhoneNumber().equalsIgnoreCase(phoneNumber))) {
            System.out.println("身份证号码或手机号码输入有误,不能修改密码");
            return;
        }

        String password;
        while (true) {
            System.out.println("请输入新的密码");
            password = sc.next();
            System.out.println("请再次输入新的密码");
            String againPassword = sc.next();
            if(password.equals(againPassword)){
                System.out.println("两次密码输入一致");
                break;
            }
            else{
                System.out.println("两次密码输入不一致,请重新输入");
            }
        }

        user.setPassword(password);
        System.out.println("密码修改成功");
    }

    private static int findIndex(ArrayList<User> list, String username) {
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            User user = list.get(i);
            if (user.getUsername().equals(username)) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    //注册
    private static void register(ArrayList<User> list) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String username;
        String password;
        String personID;
        String phoneNumber;
        //用户名
        while (true) {
            System.out.println("请输入用户名");
            username = sc.next();

            boolean flag1 = checkUsername(username);
            if (!flag1) {
                System.out.println("用户名格式不满足条件,需要重新输入");
                continue;
            }
            boolean flag2 = contains(list, username);
            if (flag2) {
                System.out.println("用户名" + username + "已存在,请重新输入");
            } else {
                System.out.println("用户名" + username + "可用");
                break;
            }
        }
        //密码
        while (true) {
            System.out.println("请输入要注册的密码");
            password = sc.next();
            System.out.println("请再次输入要注册的密码");
            String againPassword = sc.next();
            if (!(password.equals(againPassword))) {
                System.out.println("两次输入的密码不一样,请重新输入");
            } else {
                System.out.println("密码一致");
                break;
            }
        }
        //身份证
        while (true) {
            System.out.println("请输入身份证号码");
            personID = sc.next();
            boolean flag3 = checkPersonID(personID);
            if (flag3) {
                System.out.println("身份证号码满足要求");
                break;
            } else {
                System.out.println("身份证号码格式有误,请重新输入");
            }
        }
        //手机号码
        while (true) {
            System.out.println("请输入手机号码");
            phoneNumber = sc.next();
            boolean flag4 = checkPhoneNumber(phoneNumber);
            if (flag4) {
                System.out.println("手机号码格式正确");
                break;
            } else {
                System.out.println("手机号码格式有误,请重新输入");
            }
        }
        User u = new User(username, password, personID, phoneNumber);
        list.add(u);
        System.out.println("注册成功");
        ;

        printList(list);
    }

    private static void printList(ArrayList<User> list) {
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            User u = list.get(i);
            System.out.println(u.getUsername() + " " + u.getPassword() + " " + u.getPersonId() + " " +
                    u.getPhoneNumber());
        }
    }

    private static boolean checkPhoneNumber(String phoneNumber) {
        if (phoneNumber.length() != 11) return false;
        if (phoneNumber.startsWith("0")) {
            return false;
        }
        for (int i = 0; i < phoneNumber.length(); i++) {
            char c = phoneNumber.charAt(i);
            if (!(c >= '0' && c <= '9')) return false;
        }
        return true;
    }

    private static boolean checkPersonID(String personID) {
        if (personID.length() != 18) {
            return false;
        }
        boolean flag = personID.startsWith("0"); // 以0开头是true
        if (flag) return false;
        for (int i = 0; i < personID.length() - 1; i++) {
            char c = personID.charAt(i);
            if (!(c >= '0' && c <= '9')) return false;
        }
        char endChar = personID.charAt(personID.length() - 1);
        if (!((endChar >= '0' && endChar <= '9') || endChar == 'x' || endChar == 'X')) return false;
        return true;
    }

    private static boolean contains(ArrayList<User> list, String username) {
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            User user = list.get(i);
            String rightUsername = user.getUsername();
            if (rightUsername.equals(username)) return true;
        }
        return false;
    }

    private static boolean checkUsername(String username) {
        int len = username.length();
        if (len < 3 || len > 15) return false;
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < username.length(); i++) {
            char c = username.charAt(i);
            if (!((c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= 'A' && c <= 'Z') || (c >= '0' && c <= '9'))) return false;
        }
        for (int i = 0; i < username.length(); i++) {
            char c = username.charAt(i);
            if (((c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= 'A' && c <= 'Z'))) {
                count++;
                break;
            }
        }
        return count > 0;
    }

    //登录
    private static void login(ArrayList<User> list) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            System.out.println("请输入用户名");
            String username = sc.next();
            boolean flag = contains(list, username);
            if (!flag) {
                System.out.println("用户名" + username + "未注册,请先注册再登录");
                return;
            }

            System.out.println("请输入密码");
            String password = sc.next();

            //验证码
            while (true) {
                String rightCode = getCode();
                System.out.println("当前正确的验证码为" + rightCode);
                System.out.println("请输入验证码");
                String code = sc.next();
                if (code.equalsIgnoreCase(rightCode)) {
                    System.out.println("验证码正确");
                    break;
                } else {
                    System.out.println("验证码错误");
                }
            }

            //用户名和密码是否正确
            User useInfo = new User(username, password, null, null);
            boolean result = checkUserInfo(useInfo, list);
            if (result) {
                System.out.println("登录成功,可以开始使用学生管理系统");
                StudentSystem ss = new StudentSystem();
                ss.startStudentSystem();
                break;
            } else {
                System.out.println("登录失败,用户名或密码错误");
                if (i == 2) {
                    System.out.println("当前帐号" + username + "被锁定,请联系管理员");
                    return;
                } else {
                    System.out.println("用户名或密码错误,还剩下" + (2 - i) + "次机会");
                }
            }
        }
    }

    private static boolean checkUserInfo(User useInfo, ArrayList<User> list) {
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            User user = list.get(i);
            if (user.getUsername().equals(useInfo.getUsername()) && user.getPassword().equals(useInfo.getPassword())) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    private static String getCode() {
        ArrayList<Character> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 26; i++) {
            list.add((char) ('a' + i));
            list.add((char) ('A' + i));
        }
        Random r = new Random();
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int index = r.nextInt(list.size());
            char c = list.get(index);
            sb.append(c);
        }
        int number = r.nextInt(10);
        sb.append(number);

        char[] arr = sb.toString().toCharArray();
        int randomIndex = r.nextInt(arr.length);
        char temp = arr[randomIndex];
        arr[randomIndex] = arr[arr.length - 1];
        arr[arr.length - 1] = temp;

        return new String(arr);
    }
}

记录于 2026-08-19，继续加油！☕️ by ssshinian