《Python 实战：构建一个可扩展的学生管理系统，从基础操作到架构思维》

《Python 实战：构建一个可扩展的学生管理系统，从基础操作到架构思维》

一、引言：用代码讲述教育的故事

Python，自 1991 年诞生以来，凭借其简洁优雅的语法和强大的生态系统，逐渐成为 Web 开发、数据科学、自动化运维等领域的主力语言。它不仅是技术的工具，更是一种表达思想的方式。

在教学与管理场景中，Python 的灵活性使得我们可以快速构建实用工具。本文将以“学生管理系统”为例，带你从零实现一个支持增删查改（CRUD）功能的应用，并逐步引入模块化设计、数据持久化、异常处理等最佳实践。

这不仅是一段代码旅程，更是一场关于如何用技术服务教育的思考。

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二、项目目标与技术选型

我们将构建一个命令行交互式的学生管理系统，支持以下功能：

• 添加学生信息
• 查询学生信息
• 修改学生信息
• 删除学生信息
• 持久化保存数据（使用 JSON 文件）

技术选型：

• 编程语言：Python 3.10+
• 数据存储：JSON 文件（后续可扩展为 SQLite 或 MongoDB）
• 模块划分：数据模型、业务逻辑、用户交互、工具函数

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三、基础构建：数据结构与核心语法

1. 学生信息的数据结构

我们使用字典来表示每个学生，包含以下字段：

{
   
   
    "id": "2025001",
    "name": "Alice",
    "age": 20,
    "major": "Computer Science"
}

所有学生信息将存储在一个列表中，形成如下结构：

students = [
    {
   
   "id": "2025001", "name": "Alice", "age": 20, "major": "Computer Science"},
    {
   
   "id": "2025002", "name": "Bob", "age": 21, "major": "Mathematics"}
]

2. 控制流程与异常处理

我们将使用 while 循环构建主菜单，结合 try-except 捕获用户输入错误，提升系统稳定性。

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四、功能实现：增删查改的核心逻辑

1. 添加学生信息

def add_student(students):
    student_id = input("请输入学号：")
    name