⛺학생 관리 프로젝트

필수 요구사항

필수 과목과 선택 과목이 존재합니다.

필수 과목

• Java
• 객체지향
• Spring
• JPA
• MySQL

선택 과목

디자인 패턴

• Spring Security
• Redis
• MongoDB

캠프 수강생들은 최소 3개 이상의 필수 과목과 2개 이상의 선택 과목을 선택합니다.

캠프 수강생들은 캠프 기간동안 선택한 과목별로 총 10회의 시험을 봅니다.

점수에 따라 등급이 매겨집니다.

e.g. Java

1회차	2회차	3회차
D	D	B

등급 산정 기준

• 필수과목

A	B	C	D	F	N
95 ~ 100	90 ~ 94	80 ~ 89	70 ~ 79	60 ~ 69	60점 미만

• 선택과목

A	B	C	D	F	N
90 ~ 100	80 ~ 89	70 ~ 79	60 ~ 69	50 ~ 59	50점 미만

• 캠프 매니저는 수강생을 등록 및 관리할 수 있습니다.
  • 수강생 정보 예시
    • 고유 번호
    • 이름
    • 과목 목록
    • 점수 목록
      
      
• 캠프 매니저는 수강생들의 과목과 시험 점수를 등록 및 관리할 수 있습니다.
  • 과목 정보 예시
    • 고유 번호
    • 과목명
    • 과목타입(필수, 선택)
      
      
  • 점수 정보 예시
    • 과목 고유 번호
    • 수강생 고유 번호
    • 회차
    • 점수
    • 등급
      
      
• 기능 명세서
  • 필수 요구 사항
    • 수강생 관리
      1. 수강생 정보를 등록할 수 있습니다.
         • 등록 필수 정보
           • 고유 번호
           • 이름
           • 과목 목록
             
             
         • 주의!
           • 수강생의 고유 번호는 중복될 수 없습니다!
           • 선택한 필수 과목이 3개 미만일 수 없습니다!
           • 선택한 선택 과목이 2개 미만일 수 없습니다!
      2. 수강생 목록을 조회할 수 있습니다.
         • 조회 형식은 자유입니다.
           • 조회 필수 정보
             • 고유 번호
             • 이름
               
               
    • 점수 관리
      1. 수강생의 과목별 시험 회차 및 점수를 등록할 수 있습니다.
         • 점수를 등록하면 자동으로 등급이 추가 저장됩니다.
         • 주의!
           • 등록하려는 과목의 회차 점수가 이미 등록되어 있다면 등록할 수 없습니다. (과목의 회차 점수가 중복되어 등록될 수 없습니다!)
           • 회차에 10 초과 및 1 미만의 수가 저장될 수 없습니다. (회차는 1 ~ 10)
           • 점수에 100 초과 및 음수가 저장될 수 없습니다. (점수는 0 ~ 100)
             
             
      2. 수강생의 과목별 회차 점수를 수정할 수 있습니다.
      3. 수강생의 특정 과목 회차별 등급을 조회할 수 있습니다.
         • 조회 형식은 자유입니다.
           • 조회 필수 정보
             • 회차
             • 등급
               
               

선택 요구사항

• 수강생 관리
  1. 수강생 상태를 관리할 수 있습니다.
  - 상태 종류
  - Green
  - Red
  - Yellow
  
  
  2. 수강생 정보를 조회할 수 있습니다.
  - 조회 형식은 자유입니다.
  - 조회 필수 정보
  - 고유 번호
  - 이름
  - 상태
  - 선택한 과목명
  
  
  3. 수강생 정보를 수정할 수 있습니다.
  - 수정 가능한 정보
  - 이름
  - 상태
  - 이름 또는 상태를 입력받아 수정하시면 됩니다.
  
  
  4. 상태별 수강생 목록을 조회할 수 있습니다.
  - 조회 형식은 자유입니다.
  - 조회 필수 정보
  - 고유 번호
  - 이름
  
  
  5. 수강생을 삭제할 수 있습니다.
  - 해당 수강생의 점수 기록도 함께 삭제됩니다.
  
  
• 점수 관리
  1. 수강생의 과목별 평균 등급을 조회할 수 있습니다.
  - 조회 형식은 자유입니다.
  - 조회 필수 정보
  - 과목명
  - 평균 등급
  
  
  2. 특정 상태 수강생들의 필수 과목 평균 등급을 조회합니다.
  - 조회 형식은 자유입니다.
  - 조회 필수 정보
  - 수강생 이름
  - 필수 과목 평균 등급

클래스 다이어그램

Main : Management 클래스를 실행시키는 메인클래스
Management : 사용자의 입력에 따라 Database클래스의 함수를 활용하여 출력하는 앱 클래스
DataBase : 학생관리에 필요한 기능을 처리하는 클래스
Student : 학생의 이름, 고유번호, 상태를 담고있는 클래스
Subject : 과목의 이름, 필수여부를 담고있는 클래스
SubjectScore : 과목의 회차, 점수, 등급을 담고있는 클래스
ScreenData : 화면 출력에서 반복되는 부분을 담고있는 클래스 출력문을 간소화 해줌
ScreenStage : 화면 출력부의 이름을 정의하는 enumeration 클래스

1. Main.java

• management를 선언하고, 앱 클래스를 호출

import Service.Management;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Management management = new Management();
        management.run();

    }
}

2. Management.java

• dataBase, screenData를 선언하고, 메뉴함수들을 통해 사용자의 입력에 따라 작동
• screenData를 사용하여 여러줄 반복하여 사용되는 printf문을 한줄의 코드로 변경

package Service;
import Data.DataBase;
import Screen.ScreenStage;
import Screen.ScreenData;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;

public class Management{
    private Scanner sc = new Scanner(System.in);
    private DataBase dataBase = new DataBase();
    private ScreenData screenData = new ScreenData();
    
    public void run() {
        mainMenu();
    }
    
    private void mainMenu() {
        boolean flag = true;
        while (flag) {
            System.out.println(screenData.getStringData(ScreenStage.MAIN_MENU));
            String input = sc.nextLine();
            switch (inputSelect(input)) {
                case 1 -> studentMenu(); // 수강생 관리
                case 2 -> scoreMenu(); // 점수 관리
                case 3 -> flag = false; // 프로그램 종료
                default -> {
                    System.out.println("잘못된 입력입니다.\n되돌아갑니다!");
                }
            }
        }
    }
    
    private void studentMenu() {
        boolean flag = true;
        while (flag) {
            System.out.println(screenData.getStringData(ScreenStage.STUDENT_MAIN_MENU));
            String input = sc.nextLine();
            switch (inputSelect(input)) {
                case 1 -> registerStudentMenu(); // 수강생 등록
                case 2 -> inquireStudentMenu(); // 수강생 조회
                case 3 -> changeStudentMenu(); // 수강생 수정
                case 4 -> deleteStudentMenu(); // 수강생 삭제
                case 5 -> flag = false; // 프로그램 종료
                default -> {
                    System.out.println("잘못된 입력입니다.\n되돌아갑니다!");
                }
            }
        }
    }
    
 private void scoreMenu() {
        boolean flag = true;
        while (flag) {
            System.out.println(screenData.getStringData(ScreenStage.SCORE_MAIN_MENU));
            String input = sc.nextLine();
            switch (inputSelect(input)) {
                case 1 -> registerScoreMenu(); // 점수 등록
                case 2 -> inquireScoreMenu(); // 점수 조회
                case 3 -> changeScoreMenu(); // 점수 정
                case 4 -> flag = false;
                default -> {
                    System.out.println("잘못된 입력입니다.\n되돌아갑니다!");
                }
            }
        }
    }

    private void registerStudentMenu() {
        String studentSubject;
        List<String> studentsubjectList = new ArrayList<>();
        System.out.println(screenData.getStringData(ScreenStage.STUDENT_REGISTER_MENU));
        System.out.println("수강생의 이름을 입력해주세요.");
        String studentName = sc.nextLine();
        System.out.println("수강생의 상태를 입력해주세요.");
        String studentStatus = sc.nextLine();
        do {
            System.out.println("수강생의 필수과목 목록을 입력해주세요. [Java 객체지향 Spring JPA MySQL]");
            studentSubject = sc.nextLine();
        }while(studentSubject.split(" ").length<2);
        studentsubjectList.addAll(Arrays.asList(studentSubject.split(" ")));
        do {
            System.out.println("수강생의 선택과목 목록을 입력해주세요. [디자인_패턴 Spring_Security Redis MongoDB]");
            studentSubject = sc.nextLine();
        }while(studentSubject.split(" ").length<1);
        studentsubjectList.addAll(Arrays.asList(studentSubject.split(" ")));
        System.out.printf("이름 : %-5s | 과목 : %-40s | 상태 : %-5s\n", studentName, String.join(", ",studentsubjectList),studentStatus);
        System.out.println("수강생을 등록 하시겠습니까?");
        System.out.println("1. 네");
        System.out.println("2. 아니오");
        String input = sc.nextLine();
        if(inputSelect(input)==1)
            dataBase.createStudent(studentName, studentStatus, studentsubjectList);
    }
    
    private void inquireStudentMenu() {
        boolean flag = true;
        while (flag) {
            System.out.println(screenData.getStringData(ScreenStage.STUDENT_INQUIRE_MENU));
            System.out.println("1. 고유번호로 조회하기");
            System.out.println("2. 상태로 조회하기");
            String input = sc.nextLine();
            switch (inputSelect(input)) {
                case 1 -> {
                    System.out.println("조회할 수강생의 고유번호를 입력해주세요");
                    input = sc.nextLine();
                    dataBase.printStudentById(input);
                }
                case 2 -> {
                    System.out.println("조회할 수강생의 상태를 입력해주세요");
                    input = sc.nextLine();
                    dataBase.printStudentByStatus(input);
                }
                case 3 -> flag = false; // 프로그램 종료
                default -> {
                    System.out.println("잘못된 입력입니다.\n되돌아갑니다!");
                }
            }
        }
    }
    
    private void changeStudentMenu() {
        System.out.println(screenData.getStringData(ScreenStage.STUDENT_DELETE_MENU));
        System.out.println("수정할 수강생의 고유번호를 입력해주세요");
        String id = sc.nextLine();
        dataBase.printStudentById(id);
        System.out.println("수강생의 새로운 이름을 입력해주세요");
        String name = sc.nextLine();
        System.out.println("수강생의 새로운 상태를 입력해주세요");
        String status = sc.nextLine();
        System.out.println("수강생 정보를 변경 하시겠습니까?");
        System.out.println("1. 네");
        System.out.println("2. 아니오");
        String input = sc.nextLine();
        if(inputSelect(input)==1)
            dataBase.changeStudent(id,name,status);
    }

    private void deleteStudentMenu() {
        System.out.println(screenData.getStringData(ScreenStage.STUDENT_DELETE_MENU));
        System.out.println("삭제할 수강생의 고유번호를 입력해주세요");
        String id = sc.nextLine();
        dataBase.printStudentById(id);
        System.out.println("수강생을 삭제 하시겠습니까?");
        System.out.println("1. 네");
        System.out.println("2. 아니오");
        String input = sc.nextLine();
        if(inputSelect(input)==1)
            dataBase.deleteStudent(id);
    }

    private void registerScoreMenu() {
        System.out.println(screenData.getStringData(ScreenStage.SCORE_REGISTER_MENU));
        System.out.println("점수를 입력할 학생의 고유번호를 입력해주세요");
        String id = sc.nextLine();
        System.out.println("점수를 입력할 과목을 입력해주세요");
        String subject = sc.nextLine();
        String key = id + subject;
        System.out.printf("%d 회차 점수를 입력해주세요.", dataBase.getRound(key));
        String score = sc.nextLine();
        System.out.printf("%d 회차 점수 : %s점\n", dataBase.getRound(key), score);
        System.out.println("점수를 등록 하시겠습니까?");
        System.out.println("1. 네");
        System.out.println("2. 아니오");
        String input = sc.nextLine();
        if(inputSelect(input)==1)
        dataBase.registerScore(id, subject, inputSelect(score));
    }
    
    private void inquireScoreMenu() {
        boolean flag = true;
        while (flag) {
            System.out.println(screenData.getStringData(ScreenStage.SCORE_INQUIRE_MENU));
            System.out.println("1. 고유번호로 조회하기");
            System.out.println("2. 상태로 조회하기");
            String input = sc.nextLine();
            switch (inputSelect(input)) {
                case 1 -> {
                    System.out.println("조회할 수강생의 고유번호를 입력해주세요");
                    input = sc.nextLine();
                    dataBase.printScoreById(input);
                }
                case 2 -> {
                    System.out.println("조회할 수강생의 상태를 입력해주세요");
                    input = sc.nextLine();
                    dataBase.printScoreByStatus(input);
                }
                case 3 -> flag = false; // 프로그램 종료
                default -> {
                    System.out.println("잘못된 입력입니다.\n되돌아갑니다!");
                }
            }
        }
    }
    
    private void changeScoreMenu() {
        System.out.println(screenData.getStringData(ScreenStage.SCORE_CHANGE_MENU));
        System.out.println("점수를 수정할 수강생의 고유번호를 입력해주세요");
        String id = sc.nextLine();
        dataBase.printStudentById(id);
        System.out.println("점수를 수정할 과목을 입력해주세요");
        String subject = sc.nextLine();
        System.out.println("점수를 수정할 회차를 입력해주세요");
        String round = sc.nextLine();
        System.out.printf("%d 회차의 새로운 점수를 입력해주세요\n",inputSelect(round));
        String score = sc.nextLine();
        System.out.println("점수를 변경 하시겠습니까?");
        System.out.println("1. 네");
        System.out.println("2. 아니오");
        String input = sc.nextLine();
        if(inputSelect(input)==1)
            dataBase.changeScore(id,subject, inputSelect(round), inputSelect(score));
    }
    
    private boolean isDigit(String number){
        char[] chars = number.toCharArray();
        for (char ch : chars) {
            if (ch < '0' || ch > '9') return false;
        }
        return true;
    }

    private int inputSelect(String number){
        if(isDigit(number))
            return Integer.parseInt(number);
        else
            return 0;
    }   
}

3. DataBase.java

• Management 클래스에서 사용자가 입력받은 값을 처리
• 학생과 과목에 대한 정보를 key값으로 조회할 수 있도록 정보를 Map 으로 구현

package Data;
import Resource.Student;
import Resource.Subject;
import Resource.SubjectScore;
import java.util.*;
public class DataBase {
    private final List<Student> studentList = new ArrayList<>();
    private final Set<Subject> subjectList = new HashSet<>();
    
    // key : studentId + subjectName    value : 과목이름
    private final Set<String> subjectSet = new HashSet<>();


    // key : studentId + subjectName   value : 해당id의 학생의 해당 과목의 회차별 점수 목록
    private final Map<String, List<SubjectScore>> subjectScoreMap = new HashMap<>();

    // key : 상태                      value : 학생리스트
    private final Map<String, List<Student>> studentStatusMap = new HashMap<>();

    public DataBase() {
        databaseInit();
    }
    
     private void databaseInit() {
        subjectList.add(new Subject("Java", true));
        subjectList.add(new Subject("객체지향", true));
        subjectList.add(new Subject("Spring", true));
        subjectList.add(new Subject("JPA", true));
        subjectList.add(new Subject("MySQL", true));
        subjectList.add(new Subject("디자인_패턴", false));
        subjectList.add(new Subject("Spring_Security", false));
        subjectList.add(new Subject("Redis", false));
        subjectList.add(new Subject("MongoDB", false));
        studentStatusMap.put("Green", new ArrayList<Student>());
        studentStatusMap.put("Yellow", new ArrayList<Student>());
        studentStatusMap.put("Red", new ArrayList<Student>());
    }
    
    public void createStudent(String name, String status, List<String> subjectNameList) {
        Student student = new Student(name, status);
        studentStatusMap.get(status).add(student);
        for (String subjectName : subjectNameList) {
            student.getSubjectList().add(subjectName);
            String key = student.getStudentId() + subjectName;
            subjectSet.add(key);
            subjectScoreMap.put(key, new ArrayList<SubjectScore>());
        }
        System.out.println("수강생이 등록되었습니다.");
        printStudent(student);
    }
    
    public void changeStudent(String id, String name, String status){
        for (Student student : studentList)
            if(student.getStudentId().equals(id)){
                studentStatusMap.get(student.getStatus()).remove(student);
                student.setStudentName(name);
                student.setStatus(status);
                studentStatusMap.get(status).add(student);
                printStudent(student);
                System.out.println("수정되었습니다.");
                break;
            }
    }
    
    public void deleteStudent (String id) {
        for (Student student : studentList)
            if(student.getStudentId().equals(id)){
            studentList.remove(student);
                studentStatusMap.get(student.getStatus()).remove(student);
            for (String subject : student.getSubjectList()) {
                String key = student.getStudentId() + subject;
                subjectSet.remove(key);
                subjectScoreMap.remove(key);
            }
            System.out.println("수강생이 삭제되었습니다.");
            break;
        }
    }

    
    private  void printStudent(Student student){
        System.out.printf("ID : %-10s | 이름 : %-5s | 과목 : %-30s | 상태 : %-5s\n",student.getStudentId(), student.getStudentName(), String.join(", ",student.getSubjectList()),student.getStatus());
    }
    
    public void printStudentById(String id){
        for(Student student : studentList)
            if(student.getStudentId().equals(id))
                printStudent(student);
    }
    
    public void printStudentByStatus(String status){
        for(Student student : studentList)
            if(student.getStatus().equals(status))
                printStudent(student);
    }

    public void registerScore(String id, String subject, int score){
        String key = id + subject;
        subjectScoreMap.get(key).add(new SubjectScore(subjectScoreMap.get(key).size()+1,score, calcGrade(score,subject)));
        System.out.println("등록되었습니다.");
    }
    
    private char calcGrade(int score, String subject) {
        Boolean mandatory = true;
        for(Subject subjectName : subjectList)
            if(subjectName.getSubjectName().equals(subject))
                 mandatory = subjectName.isMandatory();
        if (mandatory) {
            if (score >= 95) return 'A';
            else if (score >= 90) return 'B';
            else if (score >= 80) return 'C';
            else if (score >= 70) return 'D';
            else if (score >= 60) return 'F';
            else return 'N';
        }
        else
        if (score >= 90) return 'A';
        else if (score >= 80) return 'B';
        else if (score >= 70) return 'C';
        else if (score >= 60) return 'D';
        else if (score >= 50) return 'F';
        else return 'N';
    }

    public int getRound(String key){
        return subjectScoreMap.get(key).size()+1;
    }
    
    private int getAverage(String key){
        int sum = 0;
        for(SubjectScore subjectScore : subjectScoreMap.get(key))
            sum += subjectScore.getScore();
        return sum/(subjectScoreMap.get(key).size()+1);
    }
    
    public void printScore(String id, String subject){
        for(SubjectScore subjectScore : subjectScoreMap.get(id+subject)) {
            System.out.printf("%-5s 과목 %d회차 | %d점 | %c등급\n",subject, subjectScore.getRound(), subjectScore.getScore(), subjectScore.getGrade());
        }
        System.out.printf("%-5s 과목 평균 : %d점 평균등급 : %c등급",subject,getAverage(id+subject),calcGrade(getAverage(id+subject), subject));
    }

    public void printScoreById(String id){
        for(Student student : studentList)
            if(student.getStudentId().equals(id))
                for(String subject : student.getSubjectList())
                    printScore(id, subject);

    }
    
    public void printScoreByStatus(String status){
        String id;
        for(Student student : studentList)
            if(student.getStatus().equals(status)){
                id = student.getStudentId();
                for(String subject : student.getSubjectList())
                    printScore(id, subject);
            }
    }

    public void changeScore(String id, String subject, int round, int score){
        for(SubjectScore subjectScore : subjectScoreMap.get(id+subject))
            if(subjectScore.getRound() == round) {
                subjectScore.setScore(score);
                subjectScore.setGrade(calcGrade(score,subject));
                System.out.println("변경되었습니다.");
            }
    }
}

4. Student.java

• 학생의 이름, 고유번호, 상태, 수강중인 과목목록을 담고있는 클래스
• 학생의 번호를 자동으로 부여하여 고유한 번호로 구현

package Resource;
import java.util.*;


public class Student {
    private static int NO = 1;
    private String studentId;
    private String studentName;
    private String status;
    private final List<String> subjectList = new ArrayList<>();
        public Student(String studentName, String status) {
        studentId = "STU" + NO;
        this.studentName = studentName;
        this.status = status;
        ++NO;
    }
    
    public String getStudentId() {
        return studentId;
    }
    
    public void setStudentName(String studentName) {
        this.studentName = studentName;
    }
    
    public void setStatus(String status) {
        this.status = status;
    }
    
    public String getStudentName() {
        return studentName;
    }
    
    public String getStatus() {
        return status;
    }
    
    public List<String> getSubjectList() {
        return subjectList;
    }
}

5. Subject.java

• 과목의 이름과 필수/선택 여부를 담고있는 클래스

package Resource;

public class Subject {
    private String subjectName;
    private boolean isMandatory;

    public Subject(String subjectName, boolean isMandatory) {
        this.subjectName = subjectName;
        this.isMandatory = isMandatory;
    }
    
    public String getSubjectName() {
        return subjectName;
    }
    
    public boolean isMandatory() {
        return isMandatory;
    }
}

6. SubjectScore.java

• 과목의 회차, 점수, 등급을 담고있는 클래스

package Resource;

public class SubjectScore {
    private int round;
    private int score;
    private char grade;

    public SubjectScore(int round, int score, char grade) {
        this.round = round;
        this.score = score;
        this.grade = grade;
    }

    public int getRound() {
        return round;
    }

    public int getScore() {
        return score;
    }

    public void setScore(int score) {
        this.score = score;
    }

    public char getGrade() {
        return grade;
    }

    public void setGrade(char grade) {
        this.grade = grade;
    }
}

7. ScreenData.java

• 반복하여 출력되는 화면 UI를 담고있는 클래스

package Screen;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class ScreenData {

    private final Map<ScreenStage, String> screenMap = new HashMap<>();

    public ScreenData() {
        initScreenMap();
    }

    public String getStringData(ScreenStage screenStage) {
        return screenMap.get(screenStage);
    }

    private void initScreenMap() {
        screenMap.put(ScreenStage.MAIN_MENU,
                """
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        );
        
        screenMap.put(ScreenStage.STUDENT_MAIN_MENU,
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        screenMap.put(ScreenStage.STUDENT_REGISTER_MENU,
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        screenMap.put(ScreenStage.STUDENT_INQUIRE_MENU,
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        screenMap.put(ScreenStage.STUDENT_CHANGE_MENU,
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        screenMap.put(ScreenStage.STUDENT_DELETE_MENU,
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        screenMap.put(ScreenStage.SCORE_MAIN_MENU,
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        screenMap.put(ScreenStage.SCORE_INQUIRE_MENU,
                """
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        screenMap.put(ScreenStage.SCORE_CHANGE_MENU,
                """
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                        """);
    }
}

8. ScreenStage.java

• ScreentData 클래스가 담고있는 화면을 구별하는 식별자를 담고있는 enumeration클래스

package Screen;

public enum ScreenStage {
    MAIN_MENU,
    STUDENT_MAIN_MENU,
    STUDENT_REGISTER_MENU,
    STUDENT_INQUIRE_MENU,
    STUDENT_CHANGE_MENU,
    STUDENT_DELETE_MENU,
    SCORE_MAIN_MENU,
    SCORE_REGISTER_MENU,
    SCORE_INQUIRE_MENU,
    SCORE_CHANGE_MENU,
}

실행화면

1. 메인 메뉴

2. 수강생 관리 메뉴
   

3. 수강생 등록 메뉴
   

4. 수강생 조회 메뉴
   

5. 수강생 삭제 메뉴

6. 점수 관리 메뉴
   

7. 점수 등록 메뉴
   

8. 점수 조회 메뉴
   

9. 점수 수정 메뉴
   

오늘의 회고

사실상 이전에 진행한 Java로 키오스크를 구현하는 프로젝트와 거의 유사하다.
하지만 팀프로젝트인 만큼 Github를 사용하는 경험을 주려고 만든 프로젝트였다.
이 프로젝트는 비록 우리 팀의 코드가 아닌, 우리팀의 코드를 개선하여 혼자 다시 만든거지만,
개인적으로 Map도 배우고, Java에 대한 지식과 기술이 더 발전한거같아 매우 만족스러웠다.
다음주부터는 드디어 백엔드에 대해 배우게 된다.
지금까지 준비운동 단계였다고 생각하고, 처음 배워보는 Spring 열심히 공부해야겠다 :)