基于OJ的Java课程实验管理系统的设计与实现论文

摘 要

课程实验网站是一个为课程提供全面、准确、及时课程实验的在线平台。它汇聚了各地的课程体验。
该网站通过丰富的图片形式展示课程，让课程者提前感受到社区的乐趣。同时，它还提供了详细的课程攻略和实用建议，帮助课程者避免社区中的陷阱和误区，确保行程顺利。
本课程实验网站使用最新目前比较火热和流行的SpringBoot框架，他可以用来简化Spring应用的初始化搭建以及开发过程。数据库方面选择的是免费、性能服务稳定的MySql数据库。缓存方面使用到的是非关系型数据库Redis。
本课程实验网站后台管理员模块使用了能够快速上手和使用的vue前端框架，vue的浏览器兼容性极高，界面也比较美观，其完整的官方文档可以使后端开发人员也能通过vue完成前端的开发。
关键词：课程实验；网站管理系统；B/S模式；软件架构

第1章 系统分析

3.1 概述
课程实验网站是指通过互联网提供课程相关信息的网站。网站通常包含目的地介绍、酒店预订、机票购买、课程线路规划、景点介绍、课程攻略等内容。它们的主要功能是为游客提供全面、准确的课程实验，帮助他们更好地规划行程，同时也为课程从业者提供一个展示和推广的平台。

3.2 功能需求
根据现实需要，此系统本文设计出以下功能，主要有以下功能模板。
（1）用户功能：首页、实验作业、公告资讯、个人中心等。
（2）管理员功能：首页、学生管理、管理员管理、试卷管理、试题管理、考试管理、实验作业管理、系统管理等。
在系统的功能设计方面，课程实验网站的设计目标是为用户提供全面、准确的课程实验，帮助他们更好地规划行程，因此抽取了满足管理员、用户基本业务需求的基本功能用例，如图3-1、3-2所示。

图3-1 管理员功能用例图

图3-2 用户功能用例图

3.3 非功能性需求
软件要有很好的可扩展性和兼容性，既要符合当前的业务需求，又要考虑未来的发展需求，而且要有一些弹性，以适应未来的需求。易于修改，调整，扩充。
安全：本站所有数据均采用 https传输，同时，测试者账号采用了更加高级的加密方式，更加安全。此外，本网站还为用户准备了备份资料，确保其资料不会因丢失而受损。
运行：根据用户手册，系统地管理系统，添加，修改，查找网站。用户可以登陆这个系统，然后通过这个网站来进行浏览。
实用：新产品的研发，不但可以提高销售，还可以为企业创造良好的经济效益。
易于操作：这个网站采用 B/S模式，任何电脑都可以访问这个网站的 URL。可以跨多个开发平台进行移植。
高度平行：这个架构可以允许多个用户在同一时刻访问同一个网站，而没有中断，显示了这个网站的承载能力。
兼容性：这个网站刚起步时，在不同的操作系统上都有大量的随机的；在不同的电脑软件上运行。
3.4 系统特色
在设计课程实验网站的时候，选用了 B/S结构模式，这也是为什么没有把 C/S结构模型考虑进去的原因。使用的人越多，对以后的开发和维护就越有好处，而 B/S浏览器的模式，可以让使用者不需要将用户端下载到自己的电脑上，这对于使用者来说，是非常方便的。用户可以在任何时间、任何地点、任何地点，通过移动终端浏览、平板、计算机等方式进行浏览。
另外，由于目前大多数的课程实验网站在设计的时候都比较简单，并没有考虑到用户的数量会越来越多。在此基础上，提出了一种基于前后端分离技术的课程实验网站，并对其进行了改进，以确保系统的负载性能。
3.5 可行性研究
方案的可行性分析就是要对一个方案进行多方面的全面的思考，并从三种不同的观点出发，从而保证方案顺利进行。
3.5.1财务的可行性
我们通过对现有的课程实验网站的所具备的功能进行调查，发现现有系统的优势与不足，并将这些不足记录下来进行总结，以期望在本系统中做出完善，尽量满足仓库管理员的各项需求。完善的系统是界面美观，操作简便的，使用者不需要投入额外的费用和额外的时间来学习操作该系统。并且相对于其他技术来说，基于Java语言的SpringBoot、MyBatis等框架是开源免费的，我们所使用的MySQL数据库和Tomcat等工具也是完全免费的，所以开发成本较低，同时系统对硬件的配置要求也不高，更重要的一点是系统操作简便，企业不需要雇佣专业的技术人员来操作该系统，减少了相应的费用。当然，既然采用人机结合的方式，那么就可以减少雇佣仓库管理人员的数量，节约了部分的雇佣费。所以，从经济的角度来看，公司所节省的费用远远高于该系统的开发成本和运营成本，那么该
技术具备经济可行性。
3.5.2技术上的可行性
课程实验网站采用了MVC的思想，MVC指的是模型层，视图层，从之前层。M对应model模型指的是用来存储数据和处理业务逻辑的entity实体对象。V对应view视图层即系统把数据库的数据展示到前端的界面与用户交互。C对controller控制器层即当前端用户发请求到系统通过controller负责响应到那个界面，通过视图解析器呈现给用户。运用用MVC思想可以解耦web层。
SpringBoot中的MyBatis的操作更加优化，在此课程实验网站系统中采用注解开发的方式，将简单的SQL采用注解。Mybatis对应用程序或数据库的现有设计产生的影响很少。SQL写在provide类中，再将此类注通过@Component注解入到Spring的IOC容器。十分有利于管理和优化。对数据库的所有操作都可以通过这些SQL完成。使用MyBatis可以分离业务逻辑和数据访问逻辑，将系统设计清晰化，同时简化以后的测试和维护，减少了维护成本。
MySql是一个免费的数据库管理系统，可以节省数据库服务方面的开销。MySql相对于其他数据库管理系统显得更加小巧，无需特别高的硬件配置。同时Mysql数据库再配合优秀的持久层框架MyBatis，避免了很多兼容性方面的错误，从而使开发过程变得更顺利。
3.5.3操作的可行性
本课程实验网站系统使用B/S模式，基于SpringBoot开发。随时随地都可以用电脑或者是移动设备进入该网站。可以随时随地登录此网站进行网络预定景区门票和酒店，以及查看景区的信息。

第2章 系统总体设计

4.1 系统架构设计
4.1.1体系结构
软件测试平台，就是由人，计算机等构成的集采集，存储；是一种集成化的处理、传输等功能。该系统可以帮助决策者快速地找到问题所在，并及时地向决策者反馈有关信息，使其能够及时地掌握目前的情况，并作出进一步的计划。
当前管理信息系统的架构主要有两种，一种是 C/S，一种是 B/S。
B/S体系结构是指通过客户端访问应用体系结构，并在此基础上运行和维护应用。本课题提出一种基于 B/S架构的架构，该架构具有多平台架构、多平台架构等特点，这大大降低了架构开发人员对使用者的工作负担，使其能够专注于信息的管理。为客户做好计划。B/S结构是一种以用户为中心的浏览器，它为用户提供了很好的解决方案，为开发人员提供了一个方便快捷的解决方案。使用户操作更加方便。在 B/S架构下，无论是浏览器还是操作系统，都需要使用者对自己的数据执行不同的操作。相对于 C/S体系结构，用户计算机对内存的需求较小，便于测试和维护。B/S体系结构能够在各种计算机网络和平台上透明地运行，能够实现各种信息的无缝集成，与 C/S体系结构相比， B/S体系结构有如下明显的优点：容易维护，升级容易，成本低；能够提供多种选择。而C/S架构的问题在于其维护费用较高、需要大量投资。本项目体系结构图如图4-1所示。

图4-1 体系结构图
4.1.2 系统功能结构设计
本系统设计时，确定详细功能，这些功能主要通过需求阶段的调研分析得来的，具体功能模块如下图，如图4-1所示。

图4.1系统功能结构图

课程实验网站功能模块需要包括：用户管理模块、管理员管理模块具体研究内容如下：
用户管理模块功能如下：
（1）用户可以进行账号注册、登录、对个人信息编辑等功能。
（2）用户可以查看课程景点信息。
（3）用户可以查看课程信息及发表评论。
（4）用户可以查看课程路线信息。
（5）用户可以查看课程资讯信息。
管理员管理模块功能如下：
（1）管理员可以对用户信息进行增删改查操作。
（2）管理员可以对景点分类进行增删改查操作。
（3）管理员可以对酒店信息进行增删改查操作。
（4）管理员可以课程路线进行增删改查操作。
（5）管理员可以课程资讯进行增删改查操作。
（6）管理员可以课程进行增删改查操作。
（7）管理员可以路线预订进行增删改查操作。

4.2 系统数据库设计
4.2.1 数据库设计概述
概念模型是对现实中的问题出现的事物的进行描述，ER图是由实体及其关系构成的图，通过E-R图可以清楚地描述系统涉及到的实体之间的相互关系。
用户信息实体图如图4-2所示：

在软件系统的开发过程中，最关键的一个步骤就是建立一个完整的表格，在这个表格中，首先要有一个完整的表格，然后才能决定各个表格的数量；通过对表格的组织、表格间的相互联系等进行分析，以确保整个体系的稳定。数据库的作用就是对工程中所有的数据进行保存，并保证其安全。一个完整的表格，包括了工程中的每个元素的字段和特性，本文经常使用概念模型进行设计，即为E-R模型。

图4-3 系统数据库

第3章 系统功能实现

5.1登录模块的实现
当管理员输入用户名称及密码后，按「登录」键，系统会比对资料库中储存的资料，若用户名称及密码符合资料库储存资料；系统会跳跃到使用者页面，如果不是，会有提示错误，将会出现登录页。图5.1系统登录界面。

图5.1系统登录界面
5.2管理员管理模块
管理员登录系统后，可以对首页、学生管理、管理员管理、试卷管理、试题管理、考试管理、实验作业管理、系统管理等功能进行相应操作，如图5-2所示。
图5.2首页信息界面

5.3试卷管理模块
管理员可以对测试名称是否通过的信息进行查看、删除、增加及更新操作。程序成效图如下图5-3所示:

图5.3 试卷信息界面