(附源码)基于Spring Boot的班级管理系统 毕业设计070917

基于Spring Boot的班级管理系统

摘 要

科技进步的飞速发展引起人们日常生活的巨大变化,电子信息技术的飞速发展使得电子信息技术的各个领域的应用水平得到普及和应用。信息时代的到来已成为不可阻挡的时尚潮流,人类发展的历史正进入一个新时代。在现实运用中,应用软件的工作规则和开发步骤,采用Java技术建设班级管理系统 。

本设计主要实现集人性化、高效率、便捷等优点于一身的班级管理系统 ,完成用户管理、课程信息、课程分类、学生选课、课程任务、完成记录、在线考试、考试记录、考试成绩等功能模块。系统通过浏览器与服务器进行通信,实现数据的交互与变更。本系统通过科学的管理方式、便捷的服务提高了工作效率,减少了数据存储上的错误和遗漏。班级管理系统 使用Java语言,采用基于 MVVM模式的springboot技术进行开发,数据方面主要采用的是微软的MySQL关系型数据库来作为数据存储媒介,配合前台HTML+CSS 技术完成系统的开发。

关键词:班级管理;Java语言;关系型数据库;数据存储

Class management system based on spring boot

Abstract

The rapid development of scientific and technological progress has caused great changes in people's daily life. The rapid development of electronic information technology has popularized and applied the application level of electronic information technology in various fields. The advent of the information age has become an irresistible fashion trend, and the history of human development is entering a new era. In practical application, according to the working rules and development steps of the application software, Java technology is used to build the class management system.

This design mainly realizes the class management system with the advantages of humanization, high efficiency and convenience, and completes the functional modules such as user management, course information, course classification, student course selection, course task, completion record, online examination, examination record, examination score and so on. The system communicates with the server through the browser to realize the interaction and change of data. Through scientific management and convenient service, the system improves work efficiency and reduces errors and omissions in data storage. The class management system uses Java language and springboot technology based on MVVM mode for development. In terms of data, Microsoft's MySQL relational database is mainly used as the data storage medium, and the system development is completed with the foreground HTML + CSS technology.

Key words: Class management; Java language; Relational database; data storage

目  录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究的目的与意义 1

1.3 本文的组织结构 2

第2章 相关技术介绍 3

2.1 Java技术 3

2.2 MVVM模式 3

2.3 MySQL数据库 3

2.4 B/S结构 4

2.5 springboot框架 4

2.6 Vue.js 主要功能 4

第3章 系统分析 6

3.1 可行性分析 6

3.1.1 技术可行性分析 6

3.1.2 经济可行性分析 6

3.1.3 操作可行性分析 6

3.2 功能需求分析 6

3.3 非功能需求分析 9

3.4 数据流程分析 9

第4章 系统设计 11

4.1 系统架构设计 11

4.2 系统功能结构 11

4.3 功能模块设计 12

4.4 数据库设计 13

4.4.1 概念模型 13

4.4.2 关系模型 14

4.4.3 数据表 14

第5章 系统实现 21

5.1 登录模块的实现 21

5.2 用户子系统模块的实现 22

5.2.1 用户首页模块 22

5.2.2 注册模块 22

5.2.3 课程信息模块 24

5.2.4 学生选课模块 25

5.3 管理员子系统模块的实现 26

5.3.1 学生管理模块 26

5.3.2 在线考试管理模块 29

5.3.3 考试成绩管理模块 32

第6章 系统测试 34

6.1 测试目的 34

6.2 测试过程 34

6.3 测试结果 35

第7章 总结与展望 36

参考文献 37

致谢 39

  1. 绪论
    1. 研究背景

班级管理系统用计算机管理班级信息的一种计算机应用技术的创新,在计算机还未普及之前班级管理都是由教师以及班干部来承担的方式来操作的现在一般的学校都采用了信息化管理的方式即采用计算机作为工具的实用的计算机班级信息管理程序来帮助班主任进行更有效的班级管理。班级信息管理系统是典型的信息管理系统(MIS),其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强、 数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备,易使用等特点。

    1. 研究的目的与意义

 随着高校扩招计划的进一步实施, 大学规模越来越大,班级越来越多,事务管理越来越复杂,这就需要一个班级管理系统,我们可以随时得到班级的一些相关信息,比如:班级成员个人情况的查询分析(考试成绩、选课情况等等)、班级集体情况查询分析(总体成绩分析)。另外,该系统设有管理员,管理员对班级总体情况进行统一管理, 可以对班级同学进行授权(即普通用户)、收回权限以及增删改等相关信息。

最后,我们还要考虑到对数据库的综合管理和维护,主要包括对数据库的备份、恢复数据库、数据安全性和查看数据库日志的操作。班级管理系统是为了方便班委管理学生成绩而开发的一种软件 系统。该软件使学习成绩管理工作进入一种计算机处理时代。为的是方便学生查询自己的信息,提高工作效率,及时有效地更新学生的最新情况,提供可靠的数据存档。老师要求的作业,巩固提高学生的软件工程方面的知识。

我们的生活应该是信息化的时代,应该是电子化的时代,学生自己创建一个管理系统的文档,可以方便学生更多的了解现代社会最应该开发和应用的管理系统是什么,更好的锻炼我们自己成为一个好的管理者。

每个学期完成了以后,学生不再因查询自己的学期成绩而发愁,只需要进入自己的班级管理系统,登录自己的学号,就可以轻松查询自己的期末成绩,了解自己的日常学习状况,更好的完善、规范自己。本文的班级管理系统课题产生的背景是当今教育信息化的趋势及我国高校教育信息化系统的建设,目的是充分利用学校现有的计算机软、硬件资源和网络资源实现无纸化管理以避免传统手工管理的不足。与传统管理模式相比,网上管理渗入了更多的技术环节,对实现安全性的途径、方法也提出了更高的技术要求。通过Internet/ Intranet来实现网上管理,是现代教育技术的一个具体实现,具有很重要的现实意义。

目前,面向Web应用系统开发的技术发展迅速,新技术不断涌现。如何设计班级管理系统,采用何种技术来实现班级管理系统,提高系统的处理能力,成为一个值得深思的问题。在服务器端,当前正在广泛被使用的技术有CGI、ASP、 PHP、 JSP、 Java Servlet等; 而在客户端,则包括VBScript、 JavaScript、 Java Applet等。 这些技术为Web应用系统的开发提供了坚实的基础。从总体上来说,这些技术在开发效率、运行速度、分布式事务处理以及可扩展能力等方面,具有各自的优势,这就要求开发人员在开发过程中依据具体要求灵活选用。在一般情况下,一个实际的Web应用系统是由多个开发入员,依据各自的任务,采用不同的技术进行协同开发而成。但是,在目前的许多实际项目的开发过程中,由于缺乏一个规范的编程开发模式,各部分开发人员之间缺乏充分的交流而导致出现互相影响、互相制约的局面,造成系统开发、集成与维护的成本的上升。因此,为Web应用系统的开发引入一套规范、合理、有效的开发模式就显得尤为重要了。而MVC(Model View Control ler)模式凭借其具有的模型和显示分离、由控制器进行流程控制等优势,符合了当前Web应用系统开发的基本要求,己逐渐成为开发Web应用系统的主流模式。

针对上述问题,集软件复用、分布式对象计算、企业级应用开发等技术为一体的“基于构件的软件开发”应运而生,这种技术以软件框架为组装蓝图,以可复用软件构件为组装模块,支持组装式软件的复用,大大提高了软件生产效率和软件质量。国内外对于这一技 术的研究正在不断深入,大型的软件公司(例如Sun,Microsoft) 及软件组织机构(OMG)都推出了支持分布式计算的平台规范。同时,人们越来越认识到设计模式可重用的设计思想,软件设计过程中的重要作用。各种分布式计算平台不仅本身大量使用了设计模式,还催生了许多基于特定平台构建应用系统的设计模式。

在Web应用发展的早期,由于可选开发技术的相对缺乏,人们更多的是从方法学和软件工程的角度构建相应的Web应用模型。在随后的发展中,进一步提出了Web应用中的抽象和复用机制。所有这些在Web应用研究方面都做出了很大贡献,为Web应用开发提供了抽象的概念模型,然而,随着网络技术的发展和新技术的不断出现,需要有一套有效的设计开发模型指导Web应用的开发,同时能够满足业务需求不断变化的企业应用的需要,使企业Web应用系统具备良好地可伸缩性、可扩展性和安全性等。

    1. 本文的组织结构

第一章是绪论,本文章的开头部分,对本题目的研究背景和研究意义等一些做文字性的描述。

第二章研究了班级管理系统 的所采用的开发技术和开发工具。

第三章是系统分析部分,包括系统总体需求描述、功能性角度分析系统需求、非功能性等各个方面分析系统是否可以实现。

第四章是系统设计部分,本文章的重要部分,提供了系统架构的详细设计和一些主要功能模块的设计说明。

第五章是系统的具体实现,介绍系统的各个模块的具体实现。

第六章在前几章的基础上对系统进行测试和运行。

最后对系统进行了认真的总结,以此对未来有一个新的展望。

  1. 相关技术介绍
    1. java技术

JAVA语言是目前软件市场上应用最广泛的语言开发程序。可以在多种平台上运用的,兼容性比较强,适应市面上大多数操作系统,不会出现乱码的现像,其扩展性和维护性都更好,具有分析问题和解决问题的能力,是面向过程的程序设计方便我们编写的代码更强壮。

JAVA相对其它语言来说,比较简单,编译起来更方便一些,安全可靠性高。不完全统计,现在全世界大约有2000多万人在使用它,JAVA既可以镶嵌使用又可以独力的使用。JAVA大致可以分成两个部分,一种部分是JAVA负责的编译,另一种是JAVA负责的运行。JAVA和C++语言很相像,但JAVA在编程时是一种以对象为导向的方式来进行编译的,使得编出来的软件可以单机使用,也可以在互联网上使用,检查出错更为方便。JAVA分布式、体系结构中立的特点也使得其存储更快,编议更简单。面向对象包括四个特点,一是封装,就是说在定义类的时候可以实现一定的功能和属性。二是抽象,属于类的一种,可以把一个具有共同属性的类封装在一个抽象里,便于简单编议。三是继承,顾名思义就是带有前者的特性。还有一个就是多态的特点,可以多种一起运用,表现了它可扩展性好。

    1. MVVM模式

MVVM是Model-View-ViewModel的简写。它本质上就是MVC 的改进版。MVVM 就是将其中的View 的状态和行为抽象化,让我们将视图 UI 和业务逻辑分开。当然这些事 ViewModel 已经帮我们做了,它可以取出 Model 的数据同时帮忙处理 View 中由于需要展示内容而涉及的业务逻辑。微软的WPF带来了新的技术体验,如Silverlight、音频视频3D动画……,这导致了软件UI层更加细节化、可定制化。同时,在技术层面,WPF也带来了 诸如Binding、Dependency Property、Routed Events、Command、DataTemplate、ControlTemplate等新特性。MVVM(Model-View-ViewModel)框架的由来便是MVP(Model-View-Presenter)模式与WPF结合的应用方式时发展演变过来的一种新型架构框架。它立足于原有MVP框架并且把WPF的新特性糅合进去,以应对客户日益复杂的需求变化。

    1. MySQL数据库

科技的进步,给日常带来许多便利:教室的投影器用到了虚拟成像技术,数码相机用到了光电检测技术,比如超市货物进出库的记录需要一个信息仓库。这个信息仓库就是数据库,而这次的班级管理系统 也需要这项技术的支持[7]。

用MySQL这个软件,是因为它能接受多个使用者访问,而且里面存在Archive等。它会先把数据进行分类,然后分别保存在表里,这样的特别操作就会提高数据管理系统自身的速度,让数据库能被灵活运用。MySQL的代码是公开的,而且允许别人二次编译升级。这个特点能够降低使用者的成本,再搭配合适的软件后形成一个良好的网站系统。虽然它有缺点,但是综合各方面来说,它是使用者的主流运用的对象[8]。

    1. B/S结构

B/S(Browser/Server)比前身架构更为省事的架构。它借助Web server完成数据的传递交流。只需要下载浏览器作为客户端,那么工作就达到“瘦身”效果, 不需要考虑不停装软件的问题[9]。

    1. Springboo框架

Spring框架是Java平台上的一种开源应用框架,提供具有控制反转特性的容器。尽管Spring框架自身对编程模型没有限制,但其在Java应用中的频繁使用让它备受青睐,以至于后来让它作为EJB(EnterpriseJavaBeans)模型的补充,甚至是替补。Spring框架为开发提供了一系列的解决方案,比如利用控制反转的核心特性,并通过依赖注入实现控制反转来实现管理对象生命周期容器化,利用面向切面编程进行声明式的事务管理,整合多种持久化技术管理数据访问,提供大量优秀的Web框架方便开发等等。Spring框架具有控制反转(IOC)特性,IOC旨在方便项目维护和测试,它提供了一种通过Java的反射机制对Java对象进行统一的配置和管理的方法。Spring框架利用容器管理对象的生命周期,容器可以通过扫描XML文件或类上特定Java注解来配置对象,开发者可以通过依赖查找或依赖注入来获得对象。Spring框架具有面向切面编程(AOP)框架,SpringAOP框架基于代理模式,同时运行时可配置;AOP框架主要针对模块之间的交叉关注点进行模块化。Spring框架的AOP框架仅提供基本的AOP特性,虽无法与AspectJ框架相比,但通过与AspectJ的集成,也可以满足基本需求。Spring框架下的事务管理、远程访问等功能均可以通过使用SpringAOP技术实现。Spring的事务管理框架为Java平台带来了一种抽象机制,使本地和全局事务以及嵌套事务能够与保存点一起工作,并且几乎可以在Java平台的任何环境中工作。Spring集成多种事务模板,系统可以通过事务模板、XML或Java注解进行事务配置,并且事务框架集成了消息传递和缓存等功能。Spring的数据访问框架解决了开发人员在应用程序中使用数据库时遇到的常见困难。它不仅对Java:JDBC、iBATS/MyBATIs、Hibernate、Java数据对象(JDO)、ApacheOJB和ApacheCayne等所有流行的数据访问框架中提供支持,同时还可以与Spring的事务管理一起使用,为数据访问提供了灵活的抽象。Spring框架最初是没有打算构建一个自己的WebMVC框架,其开发人员在开发过程中认为现有的StrutsWeb框架的呈现层和请求处理层之间以及请求处理层和模型之间的分离不够,于是创建了SpringMVC。

 2.6 Vue.js 主要功能

Vue.js是一套构建用户界面的渐进式框架。与其他重量级框架不同的是,Vue采用自底向上增量开发的设计。Vue 的核心库只关注视图层,并且非常容易学习,非常容易与其它库或已有项目整合。另一方面,Vue 完全有能力驱动采用单文件组件和Vue生态系统支持的库开发的复杂单页应用。

Vue.js 的目标是通过尽可能简单的 API 实现响应的数据绑定和组合的视图组件。

Vue.js 自身不是一个全能框架——它只聚焦于视图层。因此它非常容易学习,非常容易与其它库或已有项目整合。另一方面,在与相关工具和支持库一起使用时,Vue.js 也能驱动复杂的单页应用。

  1. 系统分析
    1. 可行性分析

本次设计基于B/S 模式下,运用Java技术采用的是MySQL数据库实现,总体的可行性共分为以下三个方面。

      1. 技术可行性分析

所谓的技术可行性就是在限定时间,前期拟定的功能能否被满足。在开发设计上是否会遇上解决不了的问题。做完的项目能否被很好地应用,如果存在缺点在后期的维护上是否存在很大的难度。在对这个系统评估后,认定已存在的技术能达成目标。用Java技术来实现动态的页面,嵌入低依赖性的设计模式,灵活的数据库,配合稳定的服务器,整个系统的运行效率大大提升。由此可见,在技术层面达成目标不是非非之想。

      1. 经济可行性分析

在项目上使用的工具大部分都是是当下流行开源免费的,所以在开发前期,开发时用于项目的经费将会大大降低,不会让开发该软件在项目启动期受到经费的影响,所以经济上还是可行的。尽量用最少的花费去满足用户的需求。省下经费用于人工费,以及设备费用。将在无纸化,高效率的道路上越走越远。

      1. 操作可行性分析

本系统实现功能的操作很简单,普通电脑的常见配置就可以运行本软件,并且只要粗通电脑使用的基本常识就可以流畅的使用本软件。电脑具备连接互联网的能力,并且可以正常访问系统,并不需要操作者有什么高超的能力,只需了解业务流程,并且按照专业知识进行正确操作即可,所以班级管理系统 具备操作可行性。

    1. 功能需求分析

在系统开发设计前,应该对功能做初步设想,清楚这个管理系统有什么板块,每个板块有什么功能,整体的设计是否满足使用者的需求,接着对所开发的系统功能进行的详细分析总结,从而设计出完整的系统并将其实现。用户和开发人员的交流分析,使其达到最佳理解程度,使系统功能达到最佳。

学生用例图如下所示。

正在上传…重新上传取消

图3-1 学生用例图

管理员用例图如下所示。

正在上传…重新上传取消

图3-2 管理员用例图

老师用例图如下所示。

正在上传…重新上传取消

图3-3 老师用例图

班级管理系统 在对需求做解析后,整个系统主要分为两个部分:管理员和学生、教师,每个模块下的分支功能不一样。对功能做出如下说明:

学生模块:

账号登录认证。

管理个人资料信息,修改可修改的信息项。

课程信息,同时查看历史已发布的课程信息记录。

学生选课查询,同时查看历史已发布选课记录。

教师模块:

账号登录认证。

管理个人资料信息,修改可修改的信息项。

考试成绩录入,同时查看历史已成绩的记录。

个人课程查询,查看自己被分配的课程记录。

学生选课审核,审核学生的选课情况。

管理员模块:

维护学生,审核学生的账号,可以冻结学生的登录权限,或者删除学生账号。

发布课程信息,并可以销毁某个课程,更新课程数据,模糊搜索课程数据等。

管理在线考试数据。

维护学生选课信息数据。

查看教师发布课程任务数据,管理员有权利维护它。

    1. 非功能需求分析

系统非功能需求有非常多,比如性能需求、可承载最大用户数、稳定性、易用性需求等。本系统分析时考虑到易用性需求,因为系统是给人使用的,所以必须充分从用户的角度出发,考虑用户体验,使系统易理解易上手易操作。

    1. 数据流程分析

一层数据流程图包括了登录、用户功能和检索维护等模块,在登录模块使用到的数据存储有用户账户文档,用户功能模块需要的存储是用户各功能模块数据文档,检索维护是使用以上这些数据文档通过关键词进行检索。

系统的一层数据流图如下图所示。

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图3-2系统数据流图(一层)

二层数据流程是对一层数据流层图中填写登录信息、用户功能的细化。即:填写登录信息细化为填制信息、后台审核,用户功能细化为通知查询、学生选课、课程信息、在线考试、考试成绩、教师等操作。

系统的二层数据流图如下图所示。

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图3-4系统数据流图(二层)

  1. 系统设计
    1. 系统架构设计

目前B/S体系的系统主要的数据访问方式是:通过浏览器页面用户可以进入系统,系统可以自动对用户向服务器发送的请求进行处理,处理请求是在系统后台中进行的,用户在浏览器页面上进行相应操作,就能够看到服务端传递的处理结果。班级管理系统 主要分为视图-模型-控制三层架构设计。在视图层中,主要是操作在服务器端向客户端反馈并显示的数据,在模型层中,主要处理相关的业务逻辑、数据整合等,最后的控制层它介于视图和模型之间,主要是调整两层之间的关系,最终落实数据的传递。

系统架构图如下图所示。

正在上传…重新上传取消

图4-1系统架构图

    1. 系统功能结构

系统设计的目的是分析系统包括的所有功能结构,为开发人员设计开发和实现系统做好准备工作。经过前期的需求调查、分析和整理之后,确定的总体需求主要包括多个模块,分别是:用户管理、课程信息、课程分类、学生选课、课程任务、完成记录、在线考试、考试记录、考试成绩。系统整体角色分为三个部分,一是教师、二是学生、最后是管理员。权限分布也是很明显,学生是在除去浏览信息之外还具有查询和管理自己账户信息、通知查询、课程信息、学生选课、课程任务、完成记录、在线考试、考试记录等权限;管理员是最高权限拥有者。

系统功能结构图如下图所示。

正在上传…重新上传取消图4-2系统功能结构图

    1. 功能模块设计

用户管理模块

该模块是为所有用户登录设计的,如学生登录后只能进行自己的普通功能操作(如个人信息修改),管理员和超级管理员登录后有不同的权限,管理员不能超越权限。超级管理员能对整个系统的数据进行管理,主要是用户的登录权限以及用户登录后在系统里的操作权限。

发布课程信息模块

教师和课程存在发布关系,关系为一对多,根据课程业编号来将课程数据传入到发布数据中,操作人为教师,然后生成发布列表,教师查看个人历史发布列表,可以进行数据销毁。

课程维护模块

教师来录入课程数据,点击课程录入按钮,依次填写要录入的课程数据,点击提交按钮,将数据提交至数据库,然后刷新课程数据页面,每条数据右边有删除和编辑按钮,来完成相应的删除和更新功能。

课程信息信息模块

教师和学生存在安排关系,关系为一对多,根据作业编号来将作业数据传入到发布数据中,操作人为教师,然后生成发布列表,教师查看个人历史发布列表,可以进行数据销毁。

考试成绩模块

学生和选课存在成绩关系,关系为一对多,根据选课编号来将选课数据传入到成绩数据中,操作人为学生,然后生成成绩列表,学生查看个人历史成绩列表,可以进行数据销毁。

    1. 数据库设计
      1. 概念模型

对于一个要开发的系统来说,E-R图可以让别人能更快更轻松的了解此系统的事务及它们之间的关系。根据系统分析阶段所得出的结论确定了在班级管理系统 中存在着多个实体分别是用学生、管理员、老师、学生选课、课程信息、课程任务、完成记录、考试记录、在线考试。

系统总体ER图如下图所示。

正在上传…重新上传取消

图4-4系统总体ER图

      1. 关系模型

管理员(管理员id、用户名、密码、权限)

学生(学生id、学生姓名、学生性别、学生学号)

学生选课(学生选课id、课程编号、课程名称、课程类型、授课教师、学生信息、学生姓名、学生学号、教师审核、教师回复)

在线考试(在线考试id、标题名称、课程名称、授课教师、考试文档、考试备注)

教师(师id、教师姓名、教师性别、教师工号、教师职称、用户id)

考试记录(考试记录id、标题名称、课程名称、授课教师、学生信息、学生姓名、答题文档、考试成绩)

课程任务(课程任务id、标题名称、课程名称、授课教师、发布时间、任务内容、任务要求)

课程信息(课程信息id、课程编号、课程名称、课程类型、课程图片、授课教师、课程简介、备注信息)

完成记录(完成记录id、标题名称、课程名称、授课教师、学生信息、学生姓名、学生学号、完成内容)

      1. 数据表

数据库逻辑结构就是将E-R图在数据库中用具体的字段进行描述。用字段和数据类型描述来使对象特征实体化,最后形成具有一定逻辑关系的数据库表结构。班级管理系统 所需要的部分数据结构表如下表所示。

teacher_user表:

名称

类型

长度

不是null

主键

注释

teacher_user_id

int

11

教师用户ID

teacher_name

varchar

64

教师姓名

teacher_gender

varchar

64

教师性别

teacher_job_number

varchar

64

教师工号

teacher_title

varchar

64

教师职称

examine_state

varchar

16

审核状态

recommend

int

11

智能推荐

user_id

int

11

用户ID

create_time

datetime

0

创建时间

update_time

timestamp

0

更新时间

online_examination表:

名称

类型

长度

不是null

主键

注释

online_examination_id

int

11

在线考试ID

title_name

varchar

64

标题名称

course_name

varchar

64

课程名称

instructor

int

11

授课教师

examination_documents

varchar

255

考试文档

exam_notes

text

0

考试备注

recommend

int

11

智能推荐

create_time

datetime

0

创建时间

update_time

timestamp

0

更新时间

examination_record表:

名称

类型

长度

不是null

主键

注释

examination_record_id

int

11

考试记录ID

title_name

varchar

64

标题名称

course_name

varchar

64

课程名称

instructor

int

11

授课教师

student_information

int

11

学生信息

student_name

varchar

64

学生姓名

student_number

varchar

64

学生学号

answer_document

varchar

255

答题文档

examination_results

varchar

64

考试成绩

recommend

int

11

智能推荐

create_time

datetime

0

创建时间

update_time

timestamp

0

更新时间

course_task表:

名称

类型

长度

不是null

主键

注释

course_task_id

int

11

课程任务ID

title_name

varchar

64

标题名称

course_name

varchar

64

课程名称

instructor

int

11

授课教师

release_time

date

0

发布时间

task_content

text

0

任务内容

task_requirements

text

0

任务要求

recommend

int

11

智能推荐

create_time

datetime

0

创建时间

update_time

timestamp

0

更新时间

course_information表:

名称

类型

长度

不是null

主键

注释

course_information_id

int

11

课程信息ID

course_number

varchar

64

课程编号

course_name

varchar

64

课程名称

course_type

varchar

64

课程类型

course_pictures

varchar

255

课程图片

instructor

int

11

授课教师

course_introduction

text

0

课程简介

remark_information

text

0

备注信息

recommend

int

11

智能推荐

create_time

datetime

0

创建时间

update_time

timestamp

0

更新时间

completion_record表:

名称

类型

长度

不是null

主键

注释

completion_record_id

int

11

完成记录ID

title_name

varchar

64

标题名称

course_name

varchar

64

课程名称

instructor

int

11

授课教师

student_information

int

11

学生信息

student_name

varchar

64

学生姓名

student_number

varchar

64

学生学号

complete_content

text

0

完成内容

recommend

int

11

智能推荐

create_time

datetime

0

创建时间

update_time

timestamp

0

更新时间

student_user表:

名称

类型

长度

不是null

主键

注释

student_user_id

int

11

学生用户ID

student_name

varchar

64

学生姓名

student_gender

varchar

64

学生性别

student_number

varchar

64

学生学号

examine_state

varchar

16

审核状态

recommend

int

11

智能推荐

user_id

int

11

用户ID

create_time

datetime

0

创建时间

update_time

timestamp

0

更新时间

  1. 系统实现
    1. 登录模块的实现

系统的登录窗口是用户的入口,用户只有在登录成功后才可以进入访问。通过在登录提交表单,后台处理判断是否为合法用户,进行页面跳转,进入系统中去。

登录合法性判断过程:用户输入账号和密码后,系统首先确定输入输入数据合法性,然后在login.Java页面发送登录请求,调用src下的mainctrl类的dopost方法来验证。

用户登录模块的IPO如下所示:

输入:用户名和密码。

处理:

1)检测用户输入的账号、密码是否正确及在数据库已对应存在。

2)从数据库中提取记录,并储存在本地的session中(timeout默认=30min)。

3)根据用户名,将其显示在系统首页上。

输出:是否成功的信息。

登录流程图如下所示。

正在上传…重新上传取消

图5-1登录流程图

系统登录界面如下所示。

正在上传…重新上传取消

图5-2系统登录界面

登录系统主要代码如下。

/**

     * 登录

     * @param data

     * @param httpServletRequest

     * @return

     */

    @PostMapping("login")

    public Map<String, Object> login(@RequestBody Map<String, String> data, HttpServletRequest httpServletRequest) {

        log.info("[执行登录接口]");

        String username = data.get("username");

        String email = data.get("email");

        String phone = data.get("phone");

        String password = data.get("password");

        List resultList = null;

        Map<String, String> map = new HashMap<>();

        if(username != null && "".equals(username) == false){

            map.put("username", username);

            resultList = service.select(map, new HashMap<>()).getResultList();

        }

        else if(email != null && "".equals(email) == false){

            map.put("email", email);

            resultList = service.select(map, new HashMap<>()).getResultList();

        }

        else if(phone != null && "".equals(phone) == false){

            map.put("phone", phone);

            resultList = service.select(map, new HashMap<>()).getResultList();

        }else{

            return error(30000, "账号或密码不能为空");

        }

        if (resultList == null || password == null) {

            return error(30000, "账号或密码不能为空");

        }

        //判断是否有这个用户

        if (resultList.size()<=0){

            return error(30000,"用户不存在");

        }

        User byUsername = (User) resultList.get(0);

        Map<String, String> groupMap = new HashMap<>();

        groupMap.put("name",byUsername.getUserGroup());

        List groupList = userGroupService.select(groupMap, new HashMap<>()).getResultList();

        if (groupList.size()<1){

            return error(30000,"用户组不存在");

        }

        UserGroup userGroup = (UserGroup) groupList.get(0);

        //查询用户审核状态

        if (!StringUtils.isEmpty(userGroup.getSourceTable())){

            String sql = "select examine_state from "+ userGroup.getSourceTable() +" WHERE user_id = " + byUsername.getUserId();

            String res = String.valueOf(service.runCountSql(sql).getSingleResult());

            if (res==null){

                return error(30000,"用户不存在");

            }

            if (!res.equals("已通过")){

                return error(30000,"该用户审核未通过");

            }

        }

        //查询用户状态

        if (byUsername.getState()!=1){

            return error(30000,"用户非可用状态,不能登录");

        }

        String md5password = service.encryption(password);

        if (byUsername.getPassword().equals(md5password)) {

            // 存储Token到数据库

            AccessToken accessToken = new AccessToken();

            accessToken.setToken(UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", ""));

            accessToken.setUser_id(byUsername.getUserId());

            tokenService.save(accessToken);

            // 返回用户信息

            JSONObject user = JSONObject.parseObject(JSONObject.toJSONString(byUsername));

            user.put("token", accessToken.getToken());

            JSONObject ret = new JSONObject();

            ret.put("obj",user);

            return success(ret);

        } else {

            return error(30000, "账号或密码不正确");

        }

}

    1. 学生子系统模块的实现
      1. 学生首页模块

系统呈现出一种简洁大方的首页:界面简约、鳞次栉比,用户能轻车熟路的使用。出于对系统使用群体广泛的顾虑,应有良好性能的后台。

如下图所示为系统的首页界面。

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图5-3系统首页界面

      1. 注册模块的实现

学生在填写数据的时候必须与注册页面上的验证相匹配否则会注册失败,注册页面的表单验证是通过验证的,用户名的长度必须在6到18之间,邮箱必须带有@符号,密码和密码确认必须相同,你输入的密码,系统会根据你输入密码的强度给出指定的值,电话号码和身份证号码必须要求输入格式与生活相符合,当你前台验证通过的时候你点击注册,表单会将你输入的值通过name值传递给后台并保存到数据库中。

学生注册流程图如下图所示。

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图5-1学生注册流程图

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图5-4学生注册界面图

学生注册关键代码如下所示。

/**

     * 注册

     * @param user

     * @return

     */

    @PostMapping("register")

    public Map<String, Object> signUp(@RequestBody User user) {

        // 查询用户

        Map<String, String> query = new HashMap<>();

        query.put("username",user.getUsername());

        List list = service.select(query, new HashMap<>()).getResultList();

        if (list.size()>0){

            return error(30000, "用户已存在");

        }

        user.setUserId(null);

        user.setPassword(service.encryption(user.getPassword()));

        service.save(user);

        return success(1);

}

/**

     * 用户ID:[0,8388607]用户获取其他与用户相关的数据

     */

    @Id

    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)

    @Column(name = "user_id")

    private Integer userId;

    /**

     * 账户状态:[0,10](1可用|2异常|3已冻结|4已注销)

     */

    @Basic

    @Column(name = "state")

    private Integer state;

    /**

     * 所在用户组:[0,32767]决定用户身份和权限

     */

    @Basic

    @Column(name = "user_group")

    private String userGroup;

    /**

     * 上次登录时间:

     */

    @Basic

    @Column(name = "login_time")

    private Timestamp loginTime;

    /**

     * 手机号码:[0,11]用户的手机号码,用于找回密码时或登录时

     */

    @Basic

    @Column(name = "phone")

    private String phone;

    /**

     * 手机认证:[0,1](0未认证|1审核中|2已认证)

     */

    @Basic

    @Column(name = "phone_state")

    private Integer phoneState;

    /**

     * 用户名:[0,16]用户登录时所用的账户名称

     */

    @Basic

    @Column(name = "username")

    private String username;

    /**

     * 昵称:[0,16]

     */

    @Basic

    @Column(name = "nickname")

    private String nickname;

    /**

     * 密码:[0,32]用户登录所需的密码,由6-16位数字或英文组成

     */

    @Basic

    @Column(name = "password")

    private String password;

    /**

     * 邮箱:[0,64]用户的邮箱,用于找回密码时或登录时

     */

    @Basic

    @Column(name = "email")

    private String email;

    /**

     * 邮箱认证:[0,1](0未认证|1审核中|2已认证)

     */

    @Basic

    @Column(name = "email_state")

    private Integer emailState;

    /**

     * 头像地址:[0,255]

     */

    @Basic

    @Column(name = "avatar")

    private String avatar;

    /**

     * 创建时间:

     */

    @Basic

    @Column(name = "create_time")

    @JsonFormat(pattern = "yyyy-MM-dd HH:mm:ss")

    private Timestamp createTime;

    @Basic

    @Transient

    private String code;

}

      1. 课程信息模块

课程信息过程中,首先使用getmap(id,"xinxi"),通过课程ID得到课程数据,将课程数据赋值给考试成绩,调用CommDAO的insert方法将安排数据插入安排表中,最后查看个人历史发布课程信息记录,可以销毁历史安排数据。

课程信息流程图如下所示。

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图5-6课程信息流程图

课程信息界面如图所示。

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图5-7课程信息界面

      1. 学生选课模块

学生选课过程中,首先通过课程ID得到课程数据,将课程数据赋值给学生选课,调用mysql_query($sql)方法将选课数据插入选课表中,最后查看个人历史学生选课记录,可以销毁历史学生选课数据。

学生选课流程图如下所示。

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图5-1学生选课流程图

学生选课界面如图所示。

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图5-8学生选课界面

    1. 管理员子系统模块的实现
      1. 学生管理模块

学生在yhzhgl查看学生信息,先使用sql语句查询出所有学生表的数据,然后调用PageManager.getPages(url,4,sql, request ),返回一个ArrayList的对象,在for循环里,使用jsp得到每个ArrayList对象的数据,在jsp页面中解析ArrayList对象,得到其各个键值对的值。

学生管理界面如下图所示。

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图5-9学生管理界面

学生管理关键代码如下所示。

@RequestMapping(value = {"/count_group", "/count"})

    public Map<String, Object> count(HttpServletRequest request) {

        Query count = service.count(service.readQuery(request), service.readConfig(request));

        return success(count.getResultList());

}

      1. 在线考试管理模块

添加考试信息时,输入必填字段后,表现层的ZuoyeController接受传过来的在线考试信息参数,再调用ZuoyeController类的addZuoye方法,经过ZuoyeService业务层到ZuoyeMapper持久层的处理,完成对整个添加考试信息的操作。addZuoye方法也和用户管理中的addUser方法类似,同时做添加和修改工作。

修改在线考试信息时,选择需要修改的考试进行修改,调用ZuoyeController控制器的editZuoye方法,拿到该考试原本的信息并显示到页面,管理员再对需要修改的考试信息字段进行修改,完成后调用addZuoye方法,调用业务层的updateByKey方法,更新数据库的在线考试表的数据。

在线考试管理流程图如下所示。

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图5-10在线考试管理流程图

在线考试添加界面如下图所示。

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图5-11在线考试添加界面

在线考试管理关键代码如下所示。

@PostMapping("/add")

    @Transactional

    public Map<String, Object> add(HttpServletRequest request) throws IOException {

        service.insert(service.readBody(request.getReader()));

        return success(1);

    }

    @Transactional

    public Map<String, Object> addMap(Map<String,Object> map){

        service.insert(map);

        return success(1);

}

    public Map<String,Object> readBody(BufferedReader reader){

        BufferedReader br = null;

        StringBuilder sb = new StringBuilder("");

        try{

            br = reader;

            String str;

            while ((str = br.readLine()) != null){

                sb.append(str);

            }

            br.close();

            String json = sb.toString();

            return JSONObject.parseObject(json, Map.class);

        }catch (IOException e){

            e.printStackTrace();

        }finally{

            if (null != br){

                try{

                    br.close();

                }catch (IOException e){

                    e.printStackTrace();

                }

            }

        }

        return null;

}

    public void insert(Map<String,Object> body){

        StringBuffer sql = new StringBuffer("INSERT INTO ");

        sql.append("`").append(table).append("`").append(" (");

        for (Map.Entry<String,Object> entry:body.entrySet()){

            sql.append("`"+humpToLine(entry.getKey())+"`").append(",");

        }

        sql.deleteCharAt(sql.length()-1);

        sql.append(") VALUES (");

        for (Map.Entry<String,Object> entry:body.entrySet()){

            Object value = entry.getValue();

            if (value instanceof String){

                sql.append("'").append(entry.getValue()).append("'").append(",");

            }else {

                sql.append(entry.getValue()).append(",");

            }

        }

        sql.deleteCharAt(sql.length() - 1);

        sql.append(")");

        log.info("[{}] - 插入操作:{}",table,sql);

        Query query = runCountSql(sql.toString());

        query.executeUpdate();

    }

      1. 考试成绩管理模块

考试成绩过程中,首先通过考试ID得到成绩数据,将选课数据赋值给考试成绩,调用mysql_query($sql)方法将成绩数据插入成绩表中,最后查看个人历史考试成绩记录,可以销毁历史成绩数据。

考试成绩录入流程图如下所示。

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图5-12考试成绩录入流程图

考试成绩管理界面如图所示。

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图5-13考试成绩信息界面

考试成绩管理关键代码如下所示。

@PostMapping("/set")

@Transactional

    public Map<String, Object> set(HttpServletRequest request) throws IOException {

        service.update(service.readQuery(request), service.readConfig(request), service.readBody(request.getReader()));

        return success(1);

}

    public Map<String,String> readConfig(HttpServletRequest request){

        Map<String,String> map = new HashMap<>();

        map.put(FindConfig.PAGE,request.getParameter(FindConfig.PAGE));

        map.put(FindConfig.SIZE,request.getParameter(FindConfig.SIZE));

        map.put(FindConfig.LIKE,request.getParameter(FindConfig.LIKE));

        map.put(FindConfig.ORDER_BY,request.getParameter(FindConfig.ORDER_BY));

        map.put(FindConfig.FIELD,request.getParameter(FindConfig.FIELD));

        map.put(FindConfig.GROUP_BY,request.getParameter(FindConfig.GROUP_BY));

        map.put(FindConfig.MAX_,request.getParameter(FindConfig.MAX_));

        map.put(FindConfig.MIN_,request.getParameter(FindConfig.MIN_));

        return map;

}

    public Map<String,String> readQuery(HttpServletRequest request){

        String queryString = request.getQueryString();

        if (queryString != null && !"".equals(queryString)) {

            String[] querys = queryString.split("&");

            Map<String, String> map = new HashMap<>();

            for (String query : querys) {

                String[] q = query.split("=");

                map.put(q[0], q[1]);

            }

            map.remove(FindConfig.PAGE);

            map.remove(FindConfig.SIZE);

            map.remove(FindConfig.LIKE);

            map.remove(FindConfig.ORDER_BY);

            map.remove(FindConfig.FIELD);

            map.remove(FindConfig.GROUP_BY);

            map.remove(FindConfig.MAX_);

            map.remove(FindConfig.MIN_);

            return map;

        }else {

            return new HashMap<>();

        }

}

    @Transactional

    public void update(Map<String,String> query,Map<String,String> config,Map<String,Object> body){

        StringBuffer sql = new StringBuffer("UPDATE ").append("`").append(table).append("`").append(" SET ");

        for (Map.Entry<String,Object> entry:body.entrySet()){

            Object value = entry.getValue();

            if (value instanceof String){

                sql.append("`"+humpToLine(entry.getKey())+"`").append("=").append("'").append(value).append("'").append(",");

            }else {

                sql.append("`"+humpToLine(entry.getKey())+"`").append("=").append(value).append(",");

            }

        }

        sql.deleteCharAt(sql.length()-1);

        sql.append(toWhereSql(query,"0".equals(config.get(FindConfig.LIKE))));

        log.info("[{}] - 更新操作:{}",table,sql);

        Query query1 = runCountSql(sql.toString());

        query1.executeUpdate();

}

    public String toWhereSql(Map<String,String> query, Boolean like) {

        if (query.size() > 0) {

            try {

                StringBuilder sql = new StringBuilder(" WHERE ");

                for (Map.Entry<String, String> entry : query.entrySet()) {

                    if (entry.getKey().contains(FindConfig.MIN_)) {

                        String min = humpToLine(entry.getKey()).replace("_min", "");

                        sql.append("`"+min+"`").append(" >= '").append(URLDecoder.decode(entry.getValue(), "UTF-8")).append("' and ");

                        continue;

                    }

                    if (entry.getKey().contains(FindConfig.MAX_)) {

                        String max = humpToLine(entry.getKey()).replace("_max", "");

                        sql.append("`"+max+"`").append(" <= '").append(URLDecoder.decode(entry.getValue(), "UTF-8")).append("' and ");

                        continue;

                    }

                    if (like == true) {

                        sql.append("`"+humpToLine(entry.getKey())+"`").append(" LIKE '%").append(URLDecoder.decode(entry.getValue(), "UTF-8")).append("%'").append(" and ");

                    } else {

                        sql.append("`"+humpToLine(entry.getKey())+"`").append(" = '").append(URLDecoder.decode(entry.getValue(), "UTF-8")).append("'").append(" and ");

                    }

                }

                sql.delete(sql.length() - 4, sql.length());

                sql.append(" ");

                return sql.toString();

            } catch (UnsupportedEncodingException e) {

                log.info("拼接sql 失败:{}", e.getMessage());

            }

        }

        return "";

    }

  1. 系统测试
    1. 测试目的

在对该系统进行完详细设计和编码之后,就要对班级管理系统的程序进行测试,检测程序是否运行无误,反复进行测试和修改,使之最后成为完整的软件,满足用户的需求,实现预期的功能。

    1. 测试过程

在软件的测试过程中,通常测试人员需要针对不同的功能模块设计多种测试用例。通过测试用例能够及时发现代码业务逻辑上是否与真实的业务逻辑相对应,及时发现代码上或逻辑上的缺陷,以此来来完善系统,提高软件产品的质量,使软件具有良好的用户体验。

登录测试用例表如下所示。

表6-1登录测试用例

测试性能

用户或操作员登录系统

用例目的

测试用户或操作员登录系统时功能是否正常

前提条件

进入用户登录页面或操作员登录页面

输入条件

预期输出

实际情况

各项信息不予填写,直接点击登陆按钮

不允许登录,提示填写账号相关信息

一致

填写错误的登录名或密码后点击登录系统

提示用户名或密码错误,要求重新填写进行登录

一致

填写与验证码信息不一致的信息

系统显示出提示信息,表明验证码错误,要求重新填写

一致

考试成绩测试用例表如下所示。

表6-2考试成绩测试用例

测试性能

用户进行考试成绩的操作

用例目的

测试用户进行考试成绩操作时,该功能是否正常

前提条件

用户进入作业详情页,该作业能够被批复

输入条件

预期输出

实际情况

对着某作业点击“发布”按钮

界面跳转至批复界面

一致

在批复界面,输入必填项,点击“提交”按钮

提示“发布成功”,并返回上一级界面

一致

在作业界面,填写发布表单的时候未输入完整,点击“提交”按钮

提示“发布失败”

一致

课程信息管理测试用例表如下所示。

表6-3课程信息管理测试用例

测试性能

课程信息相关信息管理功能

用例目的

测试系统操作者对作业相关信息进行管理的功能是否正常

前提条件

登录系统进入相关管理页面

输入条件

预期输出

实际情况

进入课程信息管理界面,点击“录入”按钮,填写所有必填项,点击提交

提示“录入成功”,并返回查询界面

一致

进入课程信息管理界面,点击“录入”按钮,未填写一个或者多个必填项,点击提交

提示“录入失败”,请填写必填项

一致

进入课程信息管理界面,选择要修改的一条数据,点击该条数据后面的“修改”按钮 

节目跳转至修改界面

一致

在修改界面,修改可修改项后,点击“提交”按钮

提示“修改成功”,并返回查询界面

一致

进入课程信息管理界面,点击某条数据后面的删除按钮

提示“是否要删除该数据”,如果用户点击“确定”按钮,则成功删除该条数据,并提示“删除成功”,之后返回查询界面

一致

    1. 测试结果

经过对此系统的测试,得出该系统足以满足用户日常需求,在功能项目和操作等方面也能满足操作员对于其他用户的管理。但是,还有很多功能有待添加,这个系统仅能满足大部分的需求,还需要对此系统的功能更进一步的完善,这样使用起来才能更加的完美。

  1. 总结与展望

通过班级管理系统的开发,本人巩固了之前学过的知识,如今将平时所学到的知识融合在设计中,在设计过程中,做了很多的准备,首先,在数据库系统的设计过程中,尤其是在数据库的工作原理、工作特点,对其深刻的讨论,与此同时,对于小型站点来说,最好服务器的选择,其次,利用所学的知识点分析所做的系统,并在此基础上设计。

目前本系统已经上线,正在试运行阶段,用户反馈良好,基本完成用户所需,试运行过程中没有出现阻断性问题,有一些不足和小问题也及时予以修正,系统上线后,为了保证数据的安全性,对系统进行了备份操作,系统备份是每两个月备份一次,数据库备份为每周备份一次,系统部署在租赁的云平台服务器中。

本次系统上线成功后,得到了用户的高度认可,但是在功能上和性能上还需做进一步的研究处理,使其有更高的性能和更好的用户体验。

系统在以后的升级过程中,需要解决一系列用户所提出的问题,例如打印过程中如何避免浏览器的兼容性问题,大量用户访问时,如何保持较高的响应速度,在系统今后的升级过程中将着重解决这些安全性问题。

参考文献

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致谢

伴随着设计的完成,大学生涯也随之即将结束。大学期间是我最珍惜的时光,大学时光中学会了很多,也成长了很多,这段时光中每一段回忆都刻在脑海中。感谢一起学习,一起成长同学们,和成长过程悉心教导的老师们,非常感激有你们的陪伴。

首先感谢我的指导老师,设计的完成离不开老师的一系列指导。在毕业设计的完成过程中,老师给出了很多中肯的建议,正是由于老师一丝不苟的工作态度,我的设计才能顺利的完成。

最后,感谢在大学生涯中每一位教导我的老师,是你们教给了我丰富的知识,更教会了我遇到问题时,如何去应对并解决。谢谢你们的帮助与支持。
 

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