基于BS模式的学生考试成绩管理系统的设计与实现设计.docx
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基于BS模式的学生考试成绩管理系统的设计与实现设计
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第一章绪论
1.1问题提出
信息管理系统（MIS）的概念是1961年美国人J.D.GALLAGHER首先提出来的，是一门新兴的，集管理科学，信息科学，系统科学及计算机科学为一体得综合性学科，研究的是企业中信息管理活动的全过程，以便有效的管理信息，提供各类管理决策信息，辅助企业进行现代化管理，信息管理系统，以备数据处理，计划，控制，预测和辅助决策功能，用统一标准处理和提供信息，排除使用前后矛盾的不完整的数据。
完整，及时提供在管理及决策中需要的数据，向各级管理机构提供不同详细程度的报告，缩短分析和解释时间，用最低的费用最短的时间提供尽可能精确，可靠的信息。
随着科学技术的不断提高，计算机科学日渐成熟，其强大的功能已为人们深刻认识，它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。
从微观上来讲，建立一套学生信息管理系统能够提高办事效率，从而加强了管理的信息化手段，从宏观上讲，顺应了社会的信息化，社会化潮流，缩短了整个社会化大生产的周期。
因此，开发这样一套管理软件成为很有必要的事情。
1.2项目目标
1.3BS模式应用系统的原理
BS模式应用系统由浏览器（Browser）和服务器（WebServer、OtherServer、MiddleWare）组成，数据（Data）和应用程序（App）都存放在服务器上，浏览器的功能可以通过下载服务器上应用程序得到动态扩展，服务器具有多层结构，BS系统处理的数据类型可以动态扩展。
以BS模式开发的系统维护工作集中在服务器上，客户端不用维护，操作风格比较一致，只要有浏览器的合法用户都可以十分容易地使用。
1.4BS模式应用系统的特点
随着计算机网络技术,特别是Internet技术的迅速发展,基于浏览器服务器（BrowserServer）模式的计算环境为越来越多的应用系统所采用。
BS模式的主要的特点在于应用系统开发人员无需开发自己的客户端软件,而统一采用浏览器来实现客户端与服务器的交互。
采用这种胖服务器，瘦客户端的运行模式，主要的命令执行、数据计算都在服务器完成，应用程序在服务器安装，客户机不用安装应用程序，所有日常办公操作可通过免费的浏览器来完成。
采用这种BS结构，大大的减轻了系统管理员的工作量，而且这种方式对前端的用户数没有限制，任何部门可进行公开发布信息，即使是异地的用户也可通过浏览器进行查询。
BS模式具有跨平台的特点,给系统的开发和使用带来了方便。
同时，BS模式的另一个优点在于，当需要对应用系统进行升级时，只需对服务器端的应用程序进行升级。
在本系统中，采用BS模式来实现各分销点对公司总部的数据库的操作。
1.5BS结构与CS结构应用程序的比较
BS结构应用程序相对于传统的CS结构应用程序具有如下优点：
（1）BS建立在广域网上，面向不同的用户群，地域分散，与操作系统平台的选择关系小。
（2）BS建立在浏览器上，有更加丰富和生动的表现方式与用户交流，并且系统设计难度小，开发成本降低。
（3）BS模式中网上信息和数据内容集中管理，便于系统的修改和扩充，不需要将修改的新程序和数据内容下发到各个客户端，系统维护效率高、费用低。
（4）对于终端用户来讲，BS模式比CS简化了客户端程序，减少了终端用户的投入成本。
第二章可行性分析
2.1系统调查
2.2可行性分析
可行性研究是系统分析阶段的第二项活动。
此活动的主要目标是：
进一步明确系统的目标、规模与功能，对系统开发背景、必要性和意义进行调查分析并根据需要和可能提出开发系统的初步方案与计划。
可行性研究的目的就用最小的代
价在尽可能短的时间表内确定问题是否能够解决。
通过调查分析，新系统设计方案有以下三个可行性：
2.2.1技术可行性
本系统采用基于WEB2.0技术的BS系统结构，基于J2EE的技术框架并且整合成熟先进的开源框架Ext、Sturts2.0、Spring、Ibatis，数据库开发平台选用SQLSERVER2000，该数据库提供数据库之间的数据复制功能，可代替现有系统数据的手工直接添加到数据库的工作，降低出错率，提高数据的可用性。
本系统的应用软件运行环境为Tomcat6.0。
2.2.2经济可行性
采用学生考试成绩信息管理系统可取代传统学生成绩管理的业务流程，减少人工开支，节省资金，并且可大大提高信息量的取得，缩短信息处理周期，提高信息管理的效率，具有用户使用更简单、界面更直观、权限分配更合理等优点大大减少管理成本。
2.2.3营运可行性
本系统操作简单，易于理解，只需通过简单培训，上手较快，一般只要懂一些网络维护基础知识的人都可胜任。
（1）标准性：
系统的软硬件选型都应该采用工业化标准，这样既可以保证系统运行质量又可以分享在此标准上的每一次技术进步。
（2）安全性：
通过系统使用权限的限制，控制使用者接触数据的权限，从而确保使用者无法操作与其无关的数据。
（4）兼容性：
系统的所有软硬件理论上都应有的兼容性，用以保证软硬件的可互换性。
（5）高效性：
由于学生考试成绩信息的日积月累，信息每次处理的信息量不断增加，因此系统对信息的处理能力，响应能力都应是快速而有效的，在软件编制过程中应充分考虑到这一点。
（6）可维护性：
系统软件设计时应采用结构化模块设计，以便于开发和维护，也有利于根据情况随时进行功能调整。
同时在系统开发时应该充分考虑到用户的日常维护，使之能简便易行。
通过可行性分析研究，认为新系统的开发方案切实可行，可进行开发。
第三章需求分析与设计
3.1需求描述
3.2需求分析
3.2.1运行环境
程序版本
项目
详细
JDK1.5、
JavaScript、
Sturts2.0、
Spring2.0、
iBATIS2.3、
SQLServer2000
操作系统
Windows2003Server、Linux、Unix服务器
脚本解释器
JavaScripts，
IE5及以上版本
Web服务器
Tomcat5.0及以上版本
Jboss4.0及以上版本、
Weblogic8.0及以上版本、
WebSphere6.0及以上版本
数据引擎
MicrosoftSQLServer2000+SP3
硬件要求
CPU：
奔腾2.0G以上
内存：
2G以上
硬盘：
100G以上
3.2.2开发平台
JDK介绍
JDK（JavaDevelopmentKit）是SunMicrosystems针对Java开发员的产品。
自从Java推出以来，JDK已经成为使用最广泛的JavaSDK，JDK是整个Java的核心，包括了Java运行环境，Java工具和Java基础的类库，从SUN的JDK5.0开始,提供了泛型等非常实用的功能，其版本也不断更新，运行效率得到了非常大的提高。
SE（J2SE）,standardedition,标准版，是我们通常用的一个版本，从JDK5.0开始，改名为JavaSE；EE（J2EE）,enterpriseedition,企业版，使用这种JDK开发J2EE应用程序，从JDK5.0开始，改名为JavaEE；ME（J2ME）,microedtion,主要用于移动设备、嵌入式设备上的Java应用程序,从JDK5.0开始，改名为JavaME。
JDK包含的基本组件包括：
•Javac–编译器，将源程序转成字节码
•Jar–打包工具，将相关的类文件打包成一个文件
•Javadoc–文档生成器，从源码注释中提取文档
•Jdb–debugger，查错工具
•Java–运行编译后的java程序（.class后缀的）
•Appletviewer–小程序浏览器，一种执行HTML文件上的Java小程序的Java浏览器。
•Javah–产生可以调用Java过程的C过程，或建立能被Java程序调用的C过程的头文件。
•Javap–Java反汇编器，显示编译类文件中的可访问功能和数据，同时显示字节代码含义。
•Jconsole:
Java进行系统调试和监控的工具
Eclipse介绍
Eclipse是以个集成开发环境（IntegratedDevelopmentEnvironment）。
其前身是IBM的VisualAgeforJava（VA4J），Eclipse是可扩展的体系结构，可以集成不同软件开发供应商开发的产品，将他们开发的工具和组件加入到Eclipse平台中。
随Java应用的广泛，各大主要软件供应商都参与到Eclipse架构开发中，使得Eclipse插件数量与日增加。
其中，IBM的WebSphereStudioWorkbench是突出的例子。
Eclipse平台的免费，架构的成熟，行业协会Eclipse基金会的支持，使得很多的Java开发采用了Eclipse架构。
如今,IBM通过起附属的研发机构ObjectTechnologiesInternational（OTI），继续引领Eclipse开发。
Tomcat介绍
Tomcat是一个免费的开源的Serlvet容器，它是Apache基金会的Jakarta项目中的一个核心项目，由Apache，Sun和其它一些公司及个人共同开发而成。
由于有了Sun的参与和支持，最新的Servlet和Jsp规范总能在Tomcat中得到体现。
Tomcat很受广大程序员的喜欢，因为它运行时占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡与邮件服务等开发应用系统常用的功能；而且它还在不断的Tomcat标志改进和完善中，任何一个感兴趣的程序员都可以更改它或在其中加入新的功能。
SQLServer2000介绍
SQLServer是一种缩放、高性能的关系数据库管理系统。
它最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同开发的，于1988年推出了第一个OS2版本。
在WindowsNT推出后，Microsoft与Sybase在SQLServer的开发上就分道扬镳了。
Microsoft将SQLServer移植到WindowsNT系统上，专注于开发推广SQLServer的WindowsNT版本。
Sybase则较专注于SQLServer在UNIX操作系统上的应用。
SQLServer2000是Microsoft公司推出的SQLServer数据库管理系统的新版本。
该版本继承了SQLServer7.0版本的优点，同时又比它增加了许多更先进的功能，具有使用方便、可伸缩性好、与相关软件集成程度高等优点。
可跨越从运行MicrosoftWindows98的膝上型电脑，到运行MicrosoftWindows2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用。
SQLServer2000全面扩展了SQLServer7.0的性能可靠性和易用性使它成为一个杰出的数据库平台可用于大型联机事务处理数据仓库以及电子商务等，SQLServer2000引进了数据库和服务器增强功能以及其它一些新的特性。
3.2.3技术介绍
JSP语言和MySQL数据库技术
JSP语言是SUN公司的动态服务器网页（JavaServerPages,JSP）,JSP开发语言，为创建显示动态生成内容的Web页面提供了一个简捷而快速的方法。
JSP技术的设计目的是使得构造基于Web的应用程序更加容易和快捷，而这些应用程序能够与各种Web服务器，应用服务器，浏览器和开发工具共同工作。
它具有以下3大优点：
一是JSP采用Java技术，具有优秀的跨平台性，几乎在所有的服务器系统上都可以运行;二是JSP采用JavaBean技术，对程序进行了很好的封装和重复调用，实现了程序的可重用性；三是JSP具有Java语言支持，可以开发完成各种复杂的应用。
MySQL是瑞典的MySQLAB公司开发的一个可用于各种流行操作系统平台的关系数据库系统，它具有客户机服务器体系结构的分布式数据库管理系统。
MySQL完全适用于网络，用其建造的数据库可在因特网上的任何地方访问，因此，可以和网络上任何地方的任何人共享数据库。
MySQL具有功能强、使用简单、管理方便、运行速度快、可靠性高、安全保密性强、支持查询语言等优点。
MySQL用C和C++编写，它可以工作在许多平台（Unix，Linux，Windows）上，提供了针对不同编程语言（C,C++,JAVA等）的API函数；使用核心线程实现多线程，能够很好的支持多CPU；提供事务和非事务的存储机制，快速的基于线程的内存分配系统；MySQL采用双重许可，用户可以在GNU许可条款下以免费软件或开放源码软件的方式使用MySQL软件，也可以从MySQL AB公司获得正式的商业许可。
Java
Java是一种新的基于面同对象技术的网络编程语言。
Java语言利用现有的许多软件新技术，实现了许多原有编程语言所不能完成的功能，弥补了一些编程语言的缺陷。
总体上说，Java语言有以下特点：
1）简单易学；
2）面向对象技术；
3）分布式计算；
4）健壮性，健壮性也称作鲁棒性；
5）安全性，在提供高效的分布式网络计算的同时，Java语言还提供了可靠的安全性保障；
6）跨平台和可移植性；
7）解释执行，不同于C++语言的编译执行，Java程序采用解释执行的方法；
8）高效性；
9）多线程，在处理许多大规模并发、同步和共享事务的时候，多线程技术是一个很好的解决方案Java语言的多线程技术，为实现网络大量并发事件处理提供了良好的编程模式；
10）动态性，Web应用对系统的可扩充性、可伸缩性要求很高，Java语言为这种要求提供了实现方法；
11）Applet的特点，嵌入式程序设计也是Java语言的一大特点。
Sturts2.0
Struts2.0是由WebWork2衍变而来的，Struts2使用拦截器作为处理，以用户的业务逻辑控制器为目标，创建一个控制器代理来接受用户发来的数据，通过execute方法进行处理，然后返回结果。
具体的流程描述如下：
（1）浏览器发送请求，指明用什么.Action来处理该请求。
（2）核心控制器FilterDispatcher根据请求决定调用合适的Action。
（3）WebWork的拦截器链自动对请求应用通用功能。
（4）回调Action的execute方法，该execute方法先获取用户请求参数，根据实际请求，初始化具体的参数，调用业务逻辑组件来处理用户的请求。
（5）根据Action的execute方法处理结果信息查找配置文件转到相应的页
面，可以是HTML页面、图像，也可以是PDF文档或者其他文档。
此时支持的视图技术非常多，既支持JSP，也支持Velocity、FreeMarker等模板技术。
Spring2.0
Spring是一个开源框架，是为了解决企业应用程序开发复杂性而创建的。
框架的主要优势之一就是其分层架构，分层架构允许您选择使用哪一个组件，同时为J2EE应用程序开发提供集成的框架。
Spring的功能和特点大致上被组织成如下七个部分：
核心机制、Context容器、Web支持、MVC框架、DAO支持、ORM支持、面向切面编程支持。
核心机制以BeanFactory为基础，管理Bean与Bean之间的依赖。
ApplicationContext容器是BeanFactory功能加强的子接口。
Web支持提供Web应用开发的支持。
MVC框架则是针对Web应用的MVC思想实现；DAO支持包括一致的异常处理和编程方式；ORM支持则用于与流行的ORM框架的整合，提供与AOP联盟兼容的编程实现。
Ibatis
Ibatis是以SQL为中心的持久化层框架，能支持依赖加载、关联查询、继承等特性。
Ibatis不同于一般的or映射框架。
Or映射框架，将数据库表、字段等映射到类、属性，那是一种元数据（meta-data）映射。
Ibatis则是将SQL查询的参数和结果集映射到类。
所以，Ibatis做的是SQLmapping的工作。
它把SQL语句看成输入以及输出，结果集就是输出，而where后面的条件参数则是输入。
Ibatis能将输入的普通pojo对象、map、xml等映射到SQL的条件参数上，同时也可以将查询结果映射到普通pojo对象（集合）、map、xml等上面；Ibatis使用xml文件来映射这些输入以及输出。
第四章概要设计
4.1系统性能需求
由于学生信息管理系统包含比较重要的信息，因此，在系统设计时除了注重用户的需求，保证系统安全性和可靠性，并在保证安全性和可靠性的前提下尽量满足系统的高效性。
（1）安全性。
不同的用户具有不同的使用权限，具有最高权限的人员方能修改、销毁数据库中的信息，具有一般权限的人员能读取与自己相关的内容。
（2）一致性。
系统的数据要保证一致性、准确性，当某一数据库中记录改变，与之相关联的数据库也随之变化。
（3）可靠性。
由于数据量大，必须对数据及时备份与恢复。
而BS模式由于他开发的系统维护工作集中在服务器上，客户端不用维护，就可以很好的满足用户的需求以及达到安全性，一致性，可靠性的特点，而且对于终端用户来讲，BS模式比CS简化了客户端程序，减少了终端用户的投入成本。
正是有BS的种种特点，与其他模式相比它更能满足用户的需求。
4.2系统设计原则
在采用BS模式满足用户需求的基础上，为各职能部门提高工作效率、完善管理模式、实现现代化管理提供一体化解决方案。
系统的主要设计原则为：
（1）统一规划、管理：
本应用系统基于局域网，实现各部门信息资源统一管理及公共资源共享；解决各部门及各单位资源独立管理使用而带来的各种困难；为各级管理部门提供日常业务处理、管理及决策活动所需信息；
（2）管理功能独立于管理机构：
系统设计着眼于各部门的管理过程，摆脱管理功能对部门的依赖性，适应管理部门重组变动的可能，提高系统应变能力；
（3）结构完整、功能扩充方便：
系统结构完整清晰、功能扩充方便，使系统既能高效完成现有的业务处理需求，又能在将来根据需要增加系统功能；
（4）信息格式管理标准化：
对各类数据格式尽可能采用国家、各部委、省市等机构公布的最新标准；
（5）易于使用及维护：
应用系统的设计符合日常管理工作需求，功能完备，易学、易用，界面友好清晰；
（6）为各级管理人员、普通用户提供高效的信息服务：
系统信息统一设计规划，使各类用户可以在因特网上完成相关信息的查询、更改需求。
如：
信息查询、网上办公、资料查询等；
（7）系统可靠、安全：
具有相应的数据完整性、一致性检测，数据安全保护与恢复措施。
有效防止信息泄密及对信息的非法窃取、篡改。
与校园网的安全机制相结合，采用路由技术，设立系统防火墙；
（8）系统实时性好：
能快速响应用户各类处理请求；
（9）系统先进、实用：
采用先进成熟的技术确保系统可靠实用，使系统投资能发挥应有的效益，最大限度地提高系统的使用周期和扩展能力。
4.3系统结构设计
BS结构设计
BS结构：
（BrowserServer，浏览器服务器模式）：
是WEB兴起后的一种网络结构模式，WEB浏览器是客户端最主要的应用软件。
这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。
客户机上只要安装一个浏览器（Browser），如NetscapeNavigator或InternetExplorer,服务器安装Oracle、Sybase、Informix或SQL Server等数据库。
浏览器通过WebServer同数据库进行数据交互。
BS最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。
只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护,系统的扩展非常容易。
同时，BS模式的另一个优点在于，当需要对应用系统进行升级时，只需对服务器端的应用程序进行升级。
BS结构的使用越来越多，特别是由需求推动了AJAX技术的发展，它的程序也能在客户端电脑上进行部分处理，从而大大的减轻了服务器的负担；并增加了交互性，能进行局部实时刷新。
在基于BS结构的系统中,各种平台上的用户可以通过浏览器访问相应信息,由于采用统一的通讯协议,且浏览器及Web服务器软件可以支持多种平台,因此可跨平台操作。
所以本系统采用基于BS模式的系统结构设计，其BS结构设计图如图4—1：
图4—1BS结构设计图
4.4系统业务流程分析
用户通过登录模块进入系统，经过判定确定其权限，普通用户登录后，可以查看各模块的消息，也可修改和提交部分信息，权限受到限制，管理员可以直接添加、修改、删除所有信息，具有最高权限。
系统需要完成的工作目标是拥有灵活的权限设置，用户权限可以设置到子模块的功能操作，在成绩管理方面，各任课老师、教学秘书等人员分别拥有不同维护权限，对数据进行录入、修改、查询、统计、打印等操作，系统日志更是详细记录了更相关人员的操作历史。
管理系统实现业务功能包括：
权限管理：
系统需要经过有效的身份验证可以登录，用户的身份不同，使用的系统资源也不同，一般管理员（普通教师）为学生添加成绩，进行学生管理、成绩查询等，超级管理员（领导）拥有整个系统的全部使用权，功能包括：
角色信息管理、角色分配菜单、用户分配角色；
用户信息管理：
管理员及教师的信息进行维护、查询；
学生信息管理：
学生的信息进行维护、查询；
考试成绩管理：
管理员及教师可在线按个人添加成绩并提供学生各科目成绩的查询；
课程信息管理：
对课程的信息进行维护查询；
业务流程图如图4－2：
图4－2业务流程图
4.5系统主要模块
本系统将功能列表中的功能整合、划分为三个主要功能模块：
学生管理模块、课程管理模块、成绩管理模块。
系统需要完成的工作目标是拥有灵活的权限设置，用户权限可以设置到子模块的功能操作，在成绩管理方面，各任课老师、教学秘书等人员分别拥有不同维护权限，对数据进行录入、修改、查询、统计、打印等操作，系统日志更是详细记录了更相关人员的操作历史。
综合以上功能分析，学生考试成绩信息管理系统的功能结构图，根据每个功能模块的连接，就可以查看每个模块的功能如下图4—3所示：
图4—3模块功能图
4.6系统架构设计
学生考试成绩信息管理系统由于采用了BS的三层结构的数据大集中式的技术结构，具有容易维护管理，较小的开发和运行成本的特点，现在根据该系统的特点应用页面表示层、后台业务逻辑和SQLServer数据库三者相结合构建健康稳定的应用系统。
其架构如图4—4所示：
图4-4系统架构图
Struts2主要来源于Webwork框架，与Struts1相比，在数据传递方面，Struts2提供了更加强大OGNL标签功能，使其能够通过在Action中定义变量来直接与JSP页面中的数据进行相互传值，省去了Struts1中的Formbean；而在跳转控制方面，Struts2简化了配置文件的信息量，使页面和Action之间的交换更加的简洁和直观，便于开发人员的管理。
Spring功能非常的强大，比如它的控制反转依赖注入机制，省去了我们自己书写工厂模式的工作，实现类对我们将要用到控制类、业务逻辑类、数据访问类、以及JNDI或者JDBC数据源的托管；Spring对AOP支持使我们在用户权限控制、事务处理方面节省了很多工作量；
Ibatis则是一种轻量级的ORMapping框架，与Hibernate相比，Ibatis提供了半自动化对象关系映射的实现，开发人员需要编写具体的SQL语句，为系统
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