Java全栈开发：智慧校园系统设计与实现

标签：Java String 校园 private varchar 全栈 return NULL public

一、项目概述

智慧校园系统是一个面向高校师生的综合信息服务平台，采用Java全栈技术开发，包括Spring Boot后端和Vue.js前端，实现了校园信息化和智能化管理。

二、系统主要功能模块

1. 成绩管理模块

教师成绩录入与修改
学生成绩查询
成绩统计分析
成绩单导出打印

2. 校园卡管理

校园卡余额查询
在线充值功能
消费记录查询
校园卡挂失/解挂
补办申请

3. 图书馆管理

图书检索
借阅历史查询
在线续借
预约借书
图书推荐

4. 校园导航

校园地图
教学楼导航
办公室位置查询
校车路线查询

三、技术架构

后端技术栈

- Spring Boot 2.5.x
- Spring Security
- MyBatis Plus
- MySQL 8.0
- Redis
- JWT认证

前端技术栈

- Vue.js 3.0
- Element Plus
- Axios
- Vuex
- Vue Router

四、核心功能实现示例

1. 成绩录入接口

@PostMapping("/grade/add")
public Result addGrade(@RequestBody GradeDTO gradeDTO) {
    try {
        gradeService.saveGrade(gradeDTO);
        return Result.success("成绩录入成功");
    } catch (Exception e) {
        return Result.error("成绩录入失败");
    }
}

2. 校园卡充值

@PostMapping("/card/recharge")
public Result recharge(@RequestParam String cardNo, 
                      @RequestParam BigDecimal amount) {
    try {
        cardService.recharge(cardNo, amount);
        return Result.success("充值成功");
    } catch (Exception e) {
        return Result.error("充值失败");
    }
}

五、数据库设计

成绩表(grade)

CREATE TABLE `grade` (
  `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `student_id` varchar(32) NOT NULL,
  `course_id` varchar(32) NOT NULL,
  `score` decimal(5,2) NOT NULL,
  `semester` varchar(32) NOT NULL,
  `create_time` datetime DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

六、系统特点

高性能

采用Redis缓存热点数据
MyBatis Plus提升数据访问效率
前端组件懒加载

高安全性

Spring Security权限控制
JWT令牌认证
敏感数据加密存储

良好的用户体验

响应式设计
操作便捷直观
数据可视化展示

七、项目部署

# 后端部署
mvn clean package
java -jar campus-0.0.1-SNAPSHOT.jar

# 前端部署
npm run build
nginx配置部署

八、未来展望

引入人脸识别功能
集成微信小程序
开发移动端APP
引入大数据分析
接入智能物联网设备

九、总结

智慧校园系统的开发涉及多个技术领域的整合，不仅要求开发人员具备扎实的Java全栈开发能力，还需要对业务流程有深入理解。通过该系统的实现，极大地提高了校园管理效率，为师生提供了便捷的信息服务平台。

智慧校园系统 - 校园卡管理模块详细设计

一、功能概述

校园卡管理模块是智慧校园系统的核心组件之一，为师生提供校园卡全生命周期管理服务。

二、详细功能设计

1. 校园卡基础信息管理

卡片信息查询
个人信息维护
照片更新
有效期管理
使用状态查询

2. 资金管理

@Data
public class CardAccount {
    private String cardNo;        // 卡号
    private BigDecimal balance;   // 余额
    private BigDecimal deposit;   // 押金
    private Integer status;       // 账户状态
    private Date lastRechargeTime;// 最后充值时间
}

2.1 充值功能

在线充值（支付宝/微信）
自助充值机充值
充值记录查询
充值限额设置

@Service
public class RechargeService {
    @Transactional
    public void recharge(RechargeDTO dto) {
        // 1. 验证卡片状态
        // 2. 调用支付接口
        // 3. 更新余额
        // 4. 记录充值流水
    }
}

2.2 消费管理

@Data
public class ConsumptionRecord {
    private Long id;
    private String cardNo;
    private BigDecimal amount;
    private String location;      // 消费地点
    private String deviceNo;      // 设备编号
    private Date consumeTime;
    private Integer type;         // 消费类型：1餐饮、2超市、3打印等
}

3. 卡片安全管理

3.1 挂失/解挂

@PostMapping("/card/loss")
public Result reportLoss(@RequestParam String cardNo) {
    try {
        cardService.reportLoss(cardNo);
        // 发送短信通知
        smsService.sendLossNotification(cardNo);
        return Result.success("挂失成功");
    } catch (Exception e) {
        return Result.error("挂失失败");
    }
}

3.2 密码管理

密码修改
密码重置
交易密码设置

4. 数据库设计

4.1 校园卡主表

CREATE TABLE `campus_card` (
    `card_no` varchar(32) NOT NULL COMMENT '卡号',
    `user_id` varchar(32) NOT NULL COMMENT '用户ID',
    `balance` decimal(10,2) DEFAULT '0.00' COMMENT '余额',
    `status` tinyint DEFAULT '1' COMMENT '状态：1正常 2挂失 3注销',
    `create_time` datetime NOT NULL,
    `update_time` datetime DEFAULT NULL,
    PRIMARY KEY (`card_no`),
    KEY `idx_user_id` (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

4.2 交易流水表

CREATE TABLE `card_transaction` (
    `id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `card_no` varchar(32) NOT NULL,
    `amount` decimal(10,2) NOT NULL,
    `type` tinyint NOT NULL COMMENT '类型：1充值 2消费 3退费',
    `location` varchar(64) DEFAULT NULL,
    `device_no` varchar(32) DEFAULT NULL,
    `transaction_time` datetime NOT NULL,
    `status` tinyint DEFAULT '1',
    PRIMARY KEY (`id`),
    KEY `idx_card_no` (`card_no`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

三、接口设计

1. 充值接口

@PostMapping("/api/card/recharge")
public Result recharge(@RequestBody RechargeDTO dto) {
    // 参数校验
    if (dto.getAmount().compareTo(BigDecimal.ZERO) <= 0) {
        return Result.error("充值金额必须大于0");
    }
    
    try {
        RechargeVO vo = rechargeService.recharge(dto);
        return Result.success(vo);
    } catch (BusinessException e) {
        return Result.error(e.getMessage());
    }
}

2. 消费记录查询

@GetMapping("/api/card/consumption/list")
public Result getConsumptionList(
        @RequestParam String cardNo,
        @RequestParam(required = false) Date startTime,
        @RequestParam(required = false) Date endTime,
        @RequestParam(defaultValue = "1") Integer pageNum,
        @RequestParam(defaultValue = "10") Integer pageSize) {
    
    PageInfo<ConsumptionRecord> pageInfo = consumptionService
        .getConsumptionList(cardNo, startTime, endTime, pageNum, pageSize);
    return Result.success(pageInfo);
}

四、前端界面设计

1. 校园卡主界面

<template>
  <div class="card-dashboard">
    <!-- 卡片信息展示 -->
    <el-card class="card-info">
      <div class="balance">
        <span>当前余额：</span>
        <span class="amount">{{ cardInfo.balance }}</span>
      </div>
      <div class="status">
        <span>卡片状态：</span>
        <el-tag :type="getStatusType(cardInfo.status)">
          {{ getStatusText(cardInfo.status) }}
        </el-tag>
      </div>
    </el-card>
    
    <!-- 快捷操作按钮 -->
    <div class="quick-actions">
      <el-button type="primary" @click="handleRecharge">在线充值</el-button>
      <el-button type="warning" @click="handleLoss">挂失</el-button>
      <el-button @click="showConsumptionRecord">消费记录</el-button>
    </div>
  </div>
</template>

五、安全措施

交易安全
- 交易签名验证
- 交易金额加密
- 防重复提交
- 交易限额控制
身份认证
- 实名认证
- 人脸识别
- 短信验证
- 交易密码
数据安全
- 敏感信息加密
- 操作日志记录
- 数据备份策略

六、性能优化

缓存策略

@Cacheable(value = "cardInfo", key = "#cardNo")
public CardInfo getCardInfo(String cardNo) {
    return cardMapper.selectByCardNo(cardNo);
}

索引优化

交易流水表按时间范围分区
合理设计索引提升查询效率

并发控制

@Transactional
@Lock(keys = {"#cardNo"}, timeout = 3000)
public void updateBalance(String cardNo, BigDecimal amount) {
    // 更新余额操作
}

七、统计分析

消费行为分析
- 消费时段分布
- 消费地点热力图
- 消费类型占比
资金流向分析
- 充值渠道统计
- 日均消费金额
- 余额分布情况

通过以上详细设计，校园卡管理模块可以为师生提供安全、便捷、高效的校园卡服务，显著提升校园生活质量。

智慧校园系统 - 校园导航模块详细设计

一、功能概述

校园导航模块基于高德地图API，结合校园实际地理信息，为师生提供智能化的校园位置服务和路线规划功能。

二、核心功能设计

1. 地图展示

// 地图初始化配置
const mapConfig = {
    mapOptions: {
        zoom: 17,
        center: [116.397428, 39.90923],  // 校园中心坐标
        viewMode: '3D',
        pitch: 50,
        mapStyle: 'amap://styles/whitesmoke'
    },
    plugins: [
        'AMap.ToolBar',
        'AMap.Scale',
        'AMap.ControlBar',
        'AMap.MapType'
    ]
}

2. 建筑物数据结构

interface Building {
    id: string;
    name: string;
    type: BuildingType;  // 教学楼|宿舍|图书馆|食堂|办公楼
    position: {
        longitude: number;
        latitude: number;
    };
    floor: number;      // 楼层数
    information: {
        departments?: string[];  // 所在部门
        openTime?: string;      // 开放时间
        contact?: string;       // 联系方式
    };
    model3D?: string;   // 3D模型文件路径
}

3. 路线规划

3.1 路线数据结构

interface Route {
    startPoint: Position;
    endPoint: Position;
    distance: number;
    duration: number;
    steps: RouteStep[];
    type: RouteType;  // 步行|自行车|校车
}

interface RouteStep {
    instruction: string;
    distance: number;
    duration: number;
    path: Position[];
    landmarks?: string[];  // 路标建筑物
}

3.2 路线规划服务

@Service
public class RouteService {
    
    @Autowired
    private MapClient mapClient;
    
    public RouteVO planRoute(RouteRequest request) {
        // 1. 验证起终点
        validatePoints(request);
        
        // 2. 获取最优路线
        List<Route> routes = mapClient.calculateRoutes(
            request.getStart(),
            request.getEnd(),
            request.getRouteType()
        );
        
        // 3. 添加校园特色地标
        enrichRoutesWithLandmarks(routes);
        
        return new RouteVO(routes);
    }
}

4. 室内导航

4.1 楼层平面图数据

@Data
public class FloorPlan {
    private String buildingId;
    private Integer floor;
    private String imageUrl;
    private List<Room> rooms;
    private List<Facility> facilities;  // 卫生间、饮水机等设施
    private List<Emergency> emergencies;  // 安全出口、消防设施
}

4.2 室内定位服务

@Service
public class IndoorLocationService {
    
    public Location getLocation(String buildingId, String wifiMac) {
        // 基于WiFi信号强度的室内定位算法
        List<WifiSignal> signals = wifiSignalCollector.collect(wifiMac);
        return locationCalculator.calculate(signals);
    }
}

三、数据库设计

1. 建筑物信息表

CREATE TABLE `campus_building` (
    `id` varchar(32) NOT NULL,
    `name` varchar(64) NOT NULL,
    `type` varchar(20) NOT NULL,
    `longitude` decimal(10,6) NOT NULL,
    `latitude` decimal(10,6) NOT NULL,
    `floor_count` int NOT NULL,
    `description` text,
    `open_time` varchar(100),
    `contact` varchar(100),
    `created_at` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    `updated_at` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
    PRIMARY KEY (`id`),
    KEY `idx_type` (`type`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

2. 路径节点表

CREATE TABLE `navigation_node` (
    `id` varchar(32) NOT NULL,
    `name` varchar(64),
    `type` varchar(20),
    `longitude` decimal(10,6) NOT NULL,
    `latitude` decimal(10,6) NOT NULL,
    `connected_nodes` json,  // 相邻节点及距离
    PRIMARY KEY (`id`),
    SPATIAL KEY `idx_location` (`location`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

四、前端界面实现

1. 地图组件

<template>
  <div class="campus-map">
    <div id="map-container" ref="mapContainer"></div>
    
    <!-- 搜索框 -->
    <div class="search-box">
      <el-input
        v-model="searchKey"
        placeholder="搜索建筑物、教室..."
        @input="handleSearch"
      >
        <template #prefix>
          <el-icon><Search /></el-icon>
        </template>
      </el-input>
    </div>
    
    <!-- 图层控制 -->
    <div class="layer-control">
      <el-checkbox-group v-model="activeLayers">
        <el-checkbox label="building">建筑物</el-checkbox>
        <el-checkbox label="facility">设施</el-checkbox>
        <el-checkbox label="route">路线</el-checkbox>
      </el-checkbox-group>
    </div>
  </div>
</template>

<script setup>
import { ref, onMounted } from 'vue';
import { initMap, addMarkers, drawRoute } from '@/utils/mapUtils';

const mapInstance = ref(null);
const searchKey = ref('');
const activeLayers = ref(['building']);

onMounted(() => {
  mapInstance.value = initMap('map-container', mapConfig);
});
</script>

2. 路线规划组件

<template>
  <div class="route-planner">
    <el-form>
      <el-form-item label="起点">
        <el-input v-model="startPoint" placeholder="选择起点">
          <template #append>
            <el-button @click="useCurrentLocation">
              当前位置
            </el-button>
          </template>
        </el-input>
      </el-form-item>
      
      <el-form-item label="终点">
        <el-input v-model="endPoint" placeholder="选择终点" />
      </el-form-item>
      
      <el-form-item label="出行方式">
        <el-radio-group v-model="routeType">
          <el-radio label="WALK">步行</el-radio>
          <el-radio label="BIKE">骑行</el-radio>
          <el-radio label="BUS">校车</el-radio>
        </el-radio-group>
      </el-form-item>
    </el-form>
    
    <!-- 路线详情 -->
    <div class="route-detail" v-if="currentRoute">
      <div class="summary">
        <span>预计时间: {{currentRoute.duration}}分钟</span>
        <span>距离: {{currentRoute.distance}}米</span>
      </div>
      
      <div class="steps">
        <div v-for="step in currentRoute.steps" :key="step.id">
          <p>{{step.instruction}}</p>
        </div>
      </div>
    </div>
  </div>
</template>

五、特色功能

1. AR导航

class ARNavigator {
    constructor() {
        this.arSession = null;
        this.camera = null;
        this.scene = null;
    }
    
    async initialize() {
        // 初始化AR会话
        this.arSession = await navigator.xr.requestSession('immersive-ar');
        
        // 设置AR场景
        this.scene = new THREE.Scene();
        
        // 添加导航箭头等AR元素
        this.addNavigationElements();
    }
    
    addNavigationElements() {
        // 添加3D导航箭头
        const arrowGeometry = new THREE.ConeGeometry(0.1, 0.2, 32);
        const arrowMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({color: 0x00ff00});
        const arrow = new THREE.Mesh(arrowGeometry, arrowMaterial);
        this.scene.add(arrow);
    }
}

2. 校车实时位置

@Service
public class BusLocationService {
    
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    
    public void updateBusLocation(String busId, Location location) {
        String key = "bus:location:" + busId;
        redisTemplate.opsForValue().set(key, location, 30, TimeUnit.SECONDS);
    }
    
    public List<BusLocation> getAllRunningBuses() {
        Set<String> keys = redisTemplate.keys("bus:location:*");
        return keys.stream()
            .map(key -> redisTemplate.opsForValue().get(key))
            .collect(Collectors.toList());
    }
}

3. 智能推荐路线

@Service
public class SmartRouteService {
    
    public List<Route> recommendRoutes(String userId, Position start, Position end) {
        // 获取用户历史偏好
        UserPreference preference = userPreferenceService.getPreference(userId);
        
        // 考虑天气因素
        WeatherInfo weather = weatherService.getCurrentWeather();
        
        // 考虑拥挤度
        Map<String, Float> crowdedness = crowdAnalysisService.getCurrentCrowdedness();
        
        // 综合计算最优路线
        return routeCalculator.calculateOptimalRoutes(
            start, end, preference, weather, crowdedness
        );
    }
}

六、性能优化

地图资源加载优化

地图瓦片懒加载
建筑物模型按需加载
资源压缩和CDN加速

路径计算优化

@Cacheable(value = "routes", key = "#start.toString() + #end.toString()")
public List<Route> calculateRoutes(Position start, Position end) {
    // 路径计算逻辑
}

定位性能优化

GPS和WiFi混合定位
定位数据本地缓存
批量位置更新

七、安全考虑

位置信息保护

@Service
public class LocationPrivacyService {
    
    public Location maskSensitiveLocation(Location location, Integer privacyLevel) {
        // 根据隐私等级进行坐标模糊化处理
        return LocationMaskUtil.blur(location, privacyLevel);
    }
}

访问权限控制

敏感区域导航限制
用户身份验证
操作日志记录

通过以上详细设计，校园导航模块可以为师生提供精确、便捷、智能的导航服务，显著提升校园出行体验。

标签：Java,String,校园,private,varchar,全栈,return,NULL,public
From： https://blog.csdn.net/exlink2012/article/details/144050059

Java全栈开发：智慧校园系统设计与实现

一、项目概述

二、系统主要功能模块

1. 成绩管理模块

2. 校园卡管理

3. 图书馆管理

4. 校园导航

三、技术架构

后端技术栈

前端技术栈

四、核心功能实现示例

1. 成绩录入接口

2. 校园卡充值

五、数据库设计

成绩表(grade)

六、系统特点

七、项目部署

八、未来展望

九、总结

智慧校园系统 - 校园卡管理模块详细设计

一、功能概述

二、详细功能设计

1. 校园卡基础信息管理

2. 资金管理

2.1 充值功能

2.2 消费管理

3. 卡片安全管理

3.1 挂失/解挂

3.2 密码管理

4. 数据库设计

4.1 校园卡主表

4.2 交易流水表

三、接口设计

1. 充值接口

2. 消费记录查询

四、前端界面设计

1. 校园卡主界面

五、安全措施

六、性能优化

七、统计分析

智慧校园系统 - 校园导航模块详细设计

一、功能概述

二、核心功能设计

1. 地图展示

2. 建筑物数据结构

3. 路线规划

3.1 路线数据结构

3.2 路线规划服务

4. 室内导航

4.1 楼层平面图数据

4.2 室内定位服务

三、数据库设计

1. 建筑物信息表

2. 路径节点表

四、前端界面实现

1. 地图组件

2. 路线规划组件

五、特色功能

1. AR导航

2. 校车实时位置

3. 智能推荐路线

六、性能优化

七、安全考虑

相关文章

赞助商

阅读排行