学生管理系统项目流程

项目模块

账号登陆

人脸识别

增添学生信息

删除学生信息

改动学生信息

查询学生信息

项目主体框架

• app.py为主代码，负责用于界面打开展示。
• img文件夹负责放置项目qrc的图像
• page文件夹为单独页面的类
• plugin文件夹为功能模块的类
• ui文件夹为存放页面的ui文件和pyuic5导出的py文件

项目设计知识：

1. PyQt5
2. Mysql
3. 线程与进程
4. docker

Mysql数据库的搭建(docker快速部署方案)

安装docker

1、使用daocloud脚本安装docker。

curl -sSL https://get.daocloud.io/docker | sh

2、检查安装状态

sudo service docker status(q退出)

或者docker -v

安装Mysql

1、拉取mysql。

docker pull mysql

2、创建一个目录存放mysql数据文件。

mkdir mysql

3、 进入mysql目录。

cd mysql

4、启动mysql。(scc110186为密码，自己设置，开放安全组3306端口)

docker run --name mysqlserver -v $PWD/conf:/etc/mysql/conf.d -v $PWD/logs:/logs -v $PWD/data:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=scc110186 -d -i -p 3306:3306 mysql:latest

5、查看mysql在容器的名称。

docker ps -a

6、进入docker mysql容器。

docker exec -it mysqlserver bash

7、连接mysql。

mysql -uroot -pscc110186

8、执行命令。

ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'password';
ALTER USER 'root'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'scc110186';

9、打开SQLyog等数据库连接软件，输入主机地址，用户名，密码，进行连接，即可连接成功。

项目功能插件部分

Mysql数据库操作部分

连接数据库

首先，因为我们的代码中，经常出现增删查改的部分，那么我们可以认为这个部分就是高频调用部分，那么一般我们再写项目的时候，我们可以将高频调用的部分，直接放入我们的函数中，再用一个类对这些函数统一进行封装，来封装出类的方法。
那么首先我们的类的初始化部分，一定要对数据库进行连接，然后创建游标。用self来修饰变量，使他们可以在整个类中被访问到。
下面的代码涉及到数据库参数的部分，被我清除了，请大家自行写入。

class db_handle:
    def __init__(self):
        # 初始化自动连接Mysql数据库
        self.db = pymysql.connect(host="",
                                  user="",
                                  password="",
                                  database="")
        self.cur = self.db.cursor()

上面的代码中self.db和self.cur为整个db_handle类中公用的部分。所以我们可以在类的方法中进行调用、访问。

账号密码登陆验证

其次就是账号密码登录部分，我们可以封装一个方法，接受两个形参，一个是账号，一个是密码。因为账号为数据库的主键，所以账号是唯一的，所以我们可以通过搜索账号，获取数据库中存储的密码，来进行验证。代码如下：

def login_check(self, id, pwd):
    """
    登录时账号密码的检查函数
    Author:SCC
    :param id: 账号
    :param pwd: 密码
    :return: True / False
    """
    sql_message = "SELECT pwd FROM login_db WHERE id='{}'".format(id)  # 因为 id 为主键
    self.cur.execute(sql_message)
    data = self.cur.fetchall()
    logger.debug(data)
    right_pwd = data[0][0]
    if pwd == right_pwd:
        return True
    else:
        return False

那么我们可以看到一个搜索数据库的一个方法。SELECT ？ FROM ？ WHERE ？。搜索到的结果一般是以元组来装载的，在元组中又是一个又一个小的元组。我们可以通过下标进行访问。用for或while进行遍历输出。函数的返回值为True或者False。这样我们的界面在调用函数时，就可以清楚的知道账号密码是否正确。同时可以通过if判断来对函数返回值的True和False做判断，实现登陆界面是否跳转主界面的逻辑。

搜索表内所有学生数据

在界面打开后我们需要搜索所有学生的信息，并显示在tableWidget控件上。那么我们可以继续使用搜索语句，搜索数据库中所有的学生信息。

def info_init(self):
    sql_message = "SELECT * FROM student_info"  # 搜索所有学生信息数据
    self.cur.execute(sql_message)  # 执行语句
    datas = self.cur.fetchall()  # 获取所有信息结果
    logger.debug(datas)
    data_list = [data for data in datas]
    return data_list

上面就是对所有学生信息进行查询的方法，在查询之后，将每一组学生数据通过列表进行存储。上述存储方式使用的为列表推导式。如果为初学阶段，可以改为如下代码。

for data in datas:
    data_list.append(data)

上面为简易版本，但是速度上存在差异，不适用于高数据IO时进行使用。如果可以的话，甚至可以封装一个queue队列，进行先入先出显示。存储在线程中。会让程序更加高效。

删除学生信息

现在就是我们进入增删改查部分的编写了，我们要先对学生的信息删除进行编写。代码如下：

def remove(self, name, id, class_text, phone, addr):
    sql_message = "DELETE FROM student_info WHERE name='{}'" \
                  " and id='{}'" \
                  " and class='{}'" \
                  " and phone='{}'" \
                  " and addr='{}'".format(name, id, class_text, phone, addr)
    self.cur.execute(sql_message)
    self.db.commit()

上述代码中包含了删除的书写方式，同时可以将删除部分写在一行中，但是因为Python书写规范中明确表明：一行字符最多不能超过120个，所以使用这种方式更加规范，易读。

增加、更改、查询学生信息

剩下的代码就是增删改查中增、改、查部分了。主题思路与删除一致。不过多赘述。

def search(self, name):
    sql_message = "SELECT * FROM student_info WHERE name='{}'".format(name)
    self.cur.execute(sql_message)
    datas = self.cur.fetchall()
    data_list = [data for data in datas]
    return data_list

def insert(self, name, id, class_text, phone, addr):
    sql_message = "INSERT INTO student_info(name, id, class, phone, addr)" \
                  " values('{}', '{}', '{}', '{}', '{}')".format(name, id, class_text, phone, addr)
    self.cur.execute(sql_message)
    self.db.commit()

def change(self, name, id, class_text, phone, addr, oname, oid, oclass_text, ophone, oaddr):
    sql_message = "UPDATE student_info set name='{}',id='{}',class='{}',phone = '{}',addr='{}'" \
                  "where name = '{}' and id='{}' and class='{}' and phone = '{}' and addr='{}'".format(
        name, id, class_text, phone, addr, oname, oid, oclass_text, ophone, oaddr
    )
    self.cur.execute(sql_message)
    self.db.commit()

UI界面设计

因为初版为Demo版本所以界面，没有过多美化。大家可以自行添加QSS进行修改。先给大家放一下我们两个界面的设计图。

上面这个就是用控件图绘制的界面。

登陆界面

下面我们来讲一下登陆界面的逻辑，首先登录界面有账号密码登录，人脸识别登录。因为人脸识别涉及到了一些dll动态链接库和一些不同操作系统下的检测，并且算法属于实验室二次开发出来的，就不在这里进行展示。只展示账号密码部分的逻辑。
账号密码的逻辑就是将我们两个输入框的文本进行获取，在获取之后，进行一个数据库的比对，正确时进行界面跳转，错误是弹窗警报。

退出与最小化

我们的界面需要退出或者最小化，而这个又是最好实现的功能。那么我们就看一下这个应该如何去写。

self.close_btn.clicked.connect(lambda: sys.exit())
self.mini_btn.clicked.connect(lambda: self.showMinimized())

我们直接定义两个按钮的信号与槽，然后绑定一个匿名函数，一个用于关闭系统，另一个用于最小化界面。匿名函数看不懂的话，可以写成如下效果。

self.close_btn.clicked.connect(self.close_ui)
self.mini_btn.clicked.connect(self.minisize_ui)

def close_ui(self):
    self.close()
    
def minisize_ui(self):
    self.showMinimized()

数据库匹配登录

我们可以像如下代码一样编写一个登录验证的函数，并且绑定信号与槽，这里我就不写绑定部分了，可以从上一部分学习一下。

    def login(self):
        """
        进行登陆的函数
        Author:SCC
        :return: None
        """
        try:
            id_text = self.id_edit.text()
            pwd_text = self.pwd_edit.text()
        except BaseException as e:
            QMessageBox.about(self, 'Error', '请正确输入账号或密码!')
            return
        if id_text.replace(" ", "") == "" or pwd_text.replace(" ", "") == "":
            QMessageBox.about(self, 'Error', '请正确输入账号或密码!')
        else:
            logger.debug(id_text)
            logger.debug(pwd_text)
            if self.db_handle.login_check(id_text, pwd_text):
                logger.debug("ok")
                self.cap.release()
                self.info_ui = info_ui()
                self.info_ui.show()
                self.close()
            else:
                QMessageBox.about(self, 'Error', '账号或密码错误!')

在这里我们为了防止出现Bug，接入了一个try except。因为无论何时，我们都不能保证用户是一个正常的思维使用我们的项目，他可能不输入，也可能乱输入。所以要进行报错处理。在获取输入之后，我们将数据放入Mysql中进行匹配查找。当查找函数返回为True，代表查找结果成功，存在对应的数据。相对应的登陆成功，出现登录成功的弹窗。但是若返回参数为False，那么代表数据库中未找到匹配的人员信息，那么登录失败，出现帐号或密码错误的弹窗。

界面跳转

界面跳转讲几个步骤。

1. 首先实例化第一个类
2. 其次显示这个界面
3. 最后关闭当前界面

self.info_ui = info_ui()  # 实例化新的界面类
self.info_ui.show()  # 显示新界面
self.close()  # 关闭当前界面

信息管理界面

数据准备

我们在界面跳转后，进入我们的增删改查界面，首先我们要将学生的信息自动显示在tableWidget中，那么对于大量的数据IO，我们不能将查找的算法直接写在进程中，因为这样在大量数据出现时，容易导致进程阻塞，最后界面进入假死状态。所以我们要写到对应的线程中。
线程是一个在后期经常使用的写法，因为一个程序中多个功能同步或异步进行的情况非常多，如果将所有代码放在一个进程中，一定会出现一些卡顿，甚至是异常状态。那么这个时候我们一般将线程放置到我们的代码中，来解决这样的问题。代码如下：

class db_init(QThread):
    def __init__(self, info_ui):
        super(db_init, self).__init__()
        self.info_ui = info_ui
        self.data_list = None
        self.db_handle = db_handle()

    def run(self):
        self.info_ui.tableWidget.clearContents()
        self.data_list = self.db_handle.info_init()
        logger.debug(self.data_list)
        self.info_ui.tableWidget.setRowCount(len(self.data_list))
        for i in range(len(self.data_list)):
            for y in range(5):
                nameitem = QTableWidgetItem(QtWidgets.QTableWidgetItem(self.data_list[i][y]))
                nameitem.setTextAlignment(Qt.AlignCenter)  # 中对齐
                self.info_ui.tableWidget.setItem(i, y, nameitem)

我们的线程会将数据放入到tablewidget中，进行显示。
那么我们来看一下代码，首先我们声明一个类，名为db_init，他绑定了一个QThread，并继承于info_ui界面。那么这个线程在初始化时，只是将我们提前准备的数据库操作的类进行了初始化。而他的run方法中，是一个完整的搜索数据库并显示在界面中的算法。这样我们的线程就创建好了。我们只需要在需要他的时候，进行实例化，并且将它开启。当线程执行结束后，将自动停止，但是也可以手动调用stop方法，停止线程。

主界面逻辑

接下来，我们要写的是主界面的一些逻辑，我们要绑定所有按钮的信号与槽，让他们在被点击后可以有自己的处理事件。首先是增加学生。也就是数据库的增添函数。

def add_stu(self):
    add_name = self.info_name.text()
    add_id = self.info_id.text()
    add_class = self.info_class.text()
    add_phone = self.info_phone.text()
    add_addr = self.info_addr.text()
    try:
        if add_name == "" or add_id == "" or add_class == "" or add_phone == "" or add_addr == "":
            QMessageBox.about(self, 'Error', '请将数据输入完整!')
        else:
            self.db_handle.insert(add_name, add_id, add_class, add_phone, add_addr)
            self.tableWidget.clearContents()
            self.data_list = self.db_handle.info_init()
            self.tableWidget.setRowCount(len(self.data_list))
            for i in range(len(self.data_list)):
                for y in range(5):
                    nameitem = QTableWidgetItem(QtWidgets.QTableWidgetItem(self.data_list[i][y]))
                    nameitem.setTextAlignment(Qt.AlignCenter)  # 中对齐
                    self.tableWidget.setItem(i, y, nameitem)
    except:
        QMessageBox.about(self, 'Error', '数据重复!')

我们要获取学生的姓名班级学号这些输入框，同时大家可以加上一些判断，例如是否输入的是数字，学号是否符合规则等。这样会让程序更加的稳定。我们将几个数据传入数据库中，进行添加，然后加一个刷新数据库和界面的功能，让我们的程序显得更加智能化。
这里我们依然是调用的我们写好的数据库操作类进行的添加。所以我们可以看出，这些函数是非常常用的函数，所以在封装之后，我们可以很轻松的调用他们。
当数据出现重复时，我们可以直接进行弹窗提醒。那么如何监测的重复，我们可以理解为学生的姓名也许可以重复，学生的地址可以重复，但是学号和电话号不会重复，那么在Mysql中我们可以将这两列作为我们区分的条件。
其次就是删除学生，首先我们要获取我们的tablewidget点击事件。在触发点击事件后我们可以获取点击事件的行和列。那么根据行和列的参数，就可以获取到我们想删除的学生信息。

def salegoodsselect(self, row):
    self.name = self.tableWidget.item(row, 0).text()
    self.id = self.tableWidget.item(row, 1).text()
    self.class_text = self.tableWidget.item(row, 2).text()
    self.phone = self.tableWidget.item(row, 3).text()
    self.addr = self.tableWidget.item(row, 4).text()

在获取到数据后，我们将当前学生的各个信息存储至变量中，随后我们就可以执行删除函数。同时我们将参数进行传入，让数据库操作删除指定的一行数据。
但是，同时我们要注意一些小的细节。如果我不进行点击，我就单独进行删除，那么现在我们的存储信息的变量的值就是None。那么如果将None传入Mysql，肯定会导致报错。所以在执行前我们要进行一个判断，在发现结果为None是，我们就显示一个请选择删除人员的弹窗。

def remove_stu(self):
    if self.name is None or self.id is None or self.class_text is None or self.phone is None or self.addr is None:
        QMessageBox.about(self, 'Error', '请先选择删除人员!')
        return
    else:
        self.db_handle.remove(self.name, self.id, self.class_text, self.phone, self.addr)
        self.tableWidget.clearContents()
        self.data_list = self.db_handle.info_init()
        self.tableWidget.setRowCount(len(self.data_list))
        for i in range(len(self.data_list)):
            for y in range(5):
                nameitem = QTableWidgetItem(QtWidgets.QTableWidgetItem(self.data_list[i][y]))
                nameitem.setTextAlignment(Qt.AlignCenter)  # 中对齐
                self.tableWidget.setItem(i, y, nameitem)

删除后，同样自动进行更新函数。
然后是改动的函数，这个函数同样需要依赖获取我们点击tablewidget的事件，同时获取我们的输入框信息，将信息存储至变量中，进行判断，确保已经获取到点击人员的信息。同时我们判断一下输入框中是否有数据。同时可以加上一些输入信息是否合理的判断。在判断全都通过后，进行数据的上传，同时要确定数据没有重复的情况。

def change_stu(self):
    add_name = self.info_name.text()
    add_id = self.info_id.text()
    add_class = self.info_class.text()
    add_phone = self.info_phone.text()
    add_addr = self.info_addr.text()
    if self.name is None or self.id is None or self.class_text is None or self.phone is None or self.addr is None:
        QMessageBox.about(self, 'Error', '请先选择修改人员!')
        return
    try:
        if add_name == "" or add_id == "" or add_class == "" or add_phone == "" or add_addr == "":
            QMessageBox.about(self, 'Error', '请将数据输入完整!')
        else:
            self.db_handle.change(add_name, add_id, add_class, add_phone, add_addr, self.name, self.id, self.class_text, self.phone, self.addr)
            self.tableWidget.clearContents()
            self.data_list = self.db_handle.info_init()
            self.tableWidget.setRowCount(len(self.data_list))
            for i in range(len(self.data_list)):
                for y in range(5):
                    nameitem = QTableWidgetItem(QtWidgets.QTableWidgetItem(self.data_list[i][y]))
                    nameitem.setTextAlignment(Qt.AlignCenter)  # 中对齐
                    self.tableWidget.setItem(i, y, nameitem)
    except BaseException as e:
        logger.debug(e)
        QMessageBox.about(self, 'Error', '数据重复!')

最后是查询函数，我们需要先获取输入框中的文本，确定我们要找到的学生姓名，然后传输到数据库中进行查找，获取他在数据库中的数据，最后将数据进行整合，显示在tablewidget中。

def search_stu(self):
    if self.name_edit.text() != "":
        data_list = self.db_handle.search(self.name_edit.text())
        self.tableWidget.clearContents()
        self.tableWidget.setRowCount(len(data_list))
        for i in range(len(data_list)):
            for y in range(5):
                nameitem = QTableWidgetItem(QtWidgets.QTableWidgetItem(data_list[i][y]))
                nameitem.setTextAlignment(Qt.AlignCenter)  # 中对齐
                self.tableWidget.setItem(i, y, nameitem)
    else:
        self.tableWidget.clearContents()
        self.data_list = self.db_handle.info_init()
        self.tableWidget.setRowCount(len(self.data_list))
        for i in range(len(self.data_list)):
            for y in range(5):
                nameitem = QTableWidgetItem(QtWidgets.QTableWidgetItem(self.data_list[i][y]))
                nameitem.setTextAlignment(Qt.AlignCenter)  # 中对齐
                self.tableWidget.setItem(i, y, nameitem)