基于List数据结构的进阶数据库功能实现（C#.NetCore3.1）

在基于List数据结构的简易数据库功能实现（C#.NetCore3.1）的基础上进一步整合并做出延申，现需求可以分为以下几点：

1. 在内存中存储和管理数据，而不是使用数据库。
2. 能够在特定日期范围内检索数据。
3. 当新数据添加到内存数据库时，如果已打开显示数据的窗口，则自动更新显示。
4. 按日期将数据存储在不同的文件中，每天一个文件。

解决问题的思路：

1. 创建一个MemoryDatabase类，用于在内存中管理数据。在这个类中，实现数据的增删改查功能。可以使用一个List集合来存储Student对象。同时，可以实现一个事件，用于在添加新数据时通知其他窗体。
2. 在MemoryDatabase类中实现一个方法，用于根据指定的日期范围从文件中加载数据。可以使用日期循环并检查文件是否存在，然后将这些文件中的数据合并到一个列表中。
3. 创建一个名为DateRangeForm的子窗体，用于显示特定日期范围内的数据。在这个窗体中，订阅MemoryDatabase类的事件，以便在添加新数据时自动更新显示。
4. 在MemoryDatabase类中实现一个方法，用于将内存中的数据保存到文件。可以根据Student对象的日期属性将数据分组，并为每个分组创建一个单独的文件。文件名可以使用日期作为后缀，例如Student20230329、Student20230330等。

以下是代码示例：

1. 首先，创建Student类：

public class Student
{
    public int Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public DateTime Date { get; set; }
}

2. 接下来，创建MemoryDatabase类，实现数据的增删改查功能：

public class MemoryDatabase
{
    private List<Student> _students;

    public MemoryDatabase()
    {
        _students = new List<Student>();
    }

    // 定义一个StudentAdded事件
    public event EventHandler<StudentEventArgs> StudentAdded;

    // 添加一个学生，并触发StudentAdded事件
    public void AddStudent(Student student)
    {
        _students.Add(student);
        OnStudentAdded(student);
        SaveData();
    }

    // 触发StudentAdded事件
    protected virtual void OnStudentAdded(Student student)
    {
        StudentAdded?.Invoke(this, new StudentEventArgs(student));
    }

    // 根据给定的起始和结束日期加载数据
    public List<Student> LoadDataInRange(DateTime startDate, DateTime endDate)
    {
        List<Student> studentsInRange = new List<Student>();

        for (DateTime currentDate = startDate; currentDate <= endDate; currentDate = currentDate.AddDays(1))
        {
            string dateString = currentDate.ToString("yyyyMMdd");
            string fileName = $"Student{dateString}.json";

            if (File.Exists(fileName))
            {
                string jsonData = File.ReadAllText(fileName);
                var dailyStudents = JsonConvert.DeserializeObject<List<Student>>(jsonData);
                studentsInRange.AddRange(dailyStudents);
            }
        }

        return studentsInRange;
    }

    // 保存数据到文件
    private void SaveData()
    {
        // 将数据根据日期分组
        var groupedStudents = _students.GroupBy(s => s.Date.Date);

        // 为每个分组的数据创建一个文件
        foreach (var group in groupedStudents)
        {
            string dateString = group.Key.ToString("yyyyMMdd");
            string fileName = $"Student{dateString}.json";
            string jsonData = JsonConvert.SerializeObject(group.ToList());
            File.WriteAllText(fileName, jsonData);
        }
    }
}

3. 创建StudentEventArgs类，用于在事件中传递Student对象：

public class StudentEventArgs : EventArgs
{
    public Student Student { get; private set; }

    public StudentEventArgs(Student student)
    {
        Student = student;
    }
}

4. 在主窗体中，添加一个按钮loadDataRangeButton，用于打开DateRangeForm窗体：

public partial class MainForm : Form
{
    private MemoryDatabase _memoryDatabase;

    public MainForm()
    {
        InitializeComponent();
        _memoryDatabase = new MemoryDatabase();
    }

    // 点击按钮时打开DateRangeForm窗体
    private void LoadDataRangeButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        using (var dateRangeForm = new DateRangeForm(_memoryDatabase))
        {
            dateRangeForm.ShowDialog();
        }
    }
}

5. 创建DateRangeForm窗体，包括两个DateTimePicker控件（startDatePicker和endDatePicker），一个DataGridView控件（dataRangeDataGridView）和两个按钮（loadDataButton和loadRecentDataButton）：

public partial class DateRangeForm : Form
{
    private MemoryDatabase _memoryDatabase;

    public DateRangeForm(MemoryDatabase memoryDatabase)
    {
        InitializeComponent();
        _memoryDatabase = memoryDatabase;
        // 订阅MemoryDatabase的StudentAdded事件
        _memoryDatabase.StudentAdded += MemoryDatabase_StudentAdded;
    }
    // 当StudentAdded事件触发时，重新加载数据
    private void MemoryDatabase_StudentAdded(object sender, StudentEventArgs e)
    {
        DateTime startDate = startDatePicker.Value.Date;
        DateTime endDate = endDatePicker.Value.Date;

        // 如果添加的学生在当前显示的日期范围内，则重新加载数据
        if (e.Student.Date >= startDate && e.Student.Date <= endDate)
        {
            var studentsInRange = _memoryDatabase.LoadDataInRange(startDate, endDate);
            SetDataRangeDataGridViewDataSource(studentsInRange);
        }
    }

    // 设置DataGridView的数据源
    private void SetDataRangeDataGridViewDataSource(IList<Student> students)
    {
        dataRangeDataGridView.DataSource = new BindingList<Student>(students);
    }

    // 点击加载数据按钮时，根据选择的日期范围加载数据
    private void LoadDataButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        DateTime startDate = startDatePicker.Value.Date;
        DateTime endDate = endDatePicker.Value.Date;
        var studentsInRange = _memoryDatabase.LoadDataInRange(startDate, endDate);
        SetDataRangeDataGridViewDataSource(studentsInRange);
    }

    // 点击加载最近数据按钮时，加载最近时间段的数据
    private void LoadRecentDataButton_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        LoadRecentData();
    }

    // 加载最近时间段的数据，并更新日期选择器的值
    private void LoadRecentData()
    {
        DateTime currentDate = DateTime.Now;
        DateTime startDate = currentDate.AddDays(-_memoryDatabase.MaxDaysToSearchBack);
        DateTime endDate = currentDate;

        var studentsInRange = _memoryDatabase.LoadDataInRange(startDate, endDate);
        SetDataRangeDataGridViewDataSource(studentsInRange);

        startDatePicker.Value = startDate;
        endDatePicker.Value = endDate;
    }
}

这是一个完整的代码示例。在主窗体中，用户可以点击一个按钮来打开DateRangeForm窗体。在DateRangeForm窗体中，用户可以选择一个日期范围并加载数据，也可以一键加载最近时间段的数据。当添加新数据时，如果DateRangeForm窗体处于打开状态并且新添加的数据在当前显示的日期范围内，数据将自动显示在dataGridView中。

在主窗体中，我们可以添加一个按钮和一些输入控件（例如，文本框和日期选择器），以便用户可以向数据库中添加新的学生数据。以下是一个简单示例：

在MainForm设计视图中，添加以下控件：

1. 一个名为addStudentButton的按钮。
2. 三个名为idTextBox、nameTextBox和ageTextBox的文本框，用于输入学生的ID、姓名和年龄。
3. 一个名为datePicker的日期选择器，用于选择学生的日期。
   为addStudentButton的Click事件添加一个事件处理程序：

private void AddStudentButton_Click(object sender, EventArgs e)
{
    // 从输入控件获取学生信息
    int id = int.Parse(idTextBox.Text);
    string name = nameTextBox.Text;
    int age = int.Parse(ageTextBox.Text);
    DateTime date = datePicker.Value;

    // 创建一个新的Student对象
    Student newStudent = new Student { Id = id, Name = name, Age = age, Date = date };

    // 将新学生添加到内存数据库中
    _memoryDatabase.AddStudent(newStudent);

    // 清空输入控件的值以便再次输入
    idTextBox.Clear();
    nameTextBox.Clear();
    ageTextBox.Clear();
}

现在，当用户在主窗体中输入学生信息并点击“添加学生”按钮时，新的学生数据将被添加到内存数据库中。同时，如果DateRangeForm窗体处于打开状态并且新添加的学生数据在当前显示的日期范围内，该数据将自动显示在dataGridView中。

以下运行示例图片：

loadRecentData

loadData