springboot+高校教室排课系统 毕业设计-附源码221556

springboot高校教室排课系统的设计与实现

摘 要

随着互联网趋势的到来，各行各业都在考虑利用互联网将自己推广出去，最好方式就是建立自己的互联网系统，并对其进行维护和管理。在现实运用中，应用软件的工作规则和开发步骤，采用Java技术建设高校教室排课系统。

本设计主要实现集人性化、高效率、便捷等优点于一身的高校教室排课系统，完成教师管理、学生管理、教室信息管理、课程管理、预约教室管理、年级管理、通知公告管理、学生选修管理等功能模块。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。只需通过一台电脑，动动手指就可以操作系统，实现数据通信管理。整个系统的设计过程都充分考虑了数据的安全、稳定及可靠等问题，而且操作过程简单。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。

高校教室排课系统使用Java语言，采用基于 MVC模式的JavaEE技术进行开发，使用 MyEclipse 2017 CI 10 编译器编写，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：高校教室排课系统；Java语言；关系型数据库；数据存储

Design and Implementation of springboot University Classroom Scheduling System

Abstract

With the advent of the Internet trend, all walks of life are considering using the Internet to promote themselves. The best way is to build their own Internet system and maintain and manage it. In practical application, the working rules and development steps of the software are applied, and Java technology is adopted to build the university classroom scheduling system.

This design mainly realizes the university classroom arrangement system with the advantages of humanization, high efficiency and convenience, and completes the functional modules such as teacher management, student management, classroom information management, curriculum management, classroom reservation management, grade management, announcement management and student elective management. The system communicates with the server through the browser to realize the interaction and change of data. Only one computer can operate the system with your fingers to realize data communication management. The whole design process of the system fully considers the security, stability and reliability of data, and the operation process is simple. This system improves work efficiency and reduces errors and omissions in data storage through scientific management and convenient service.

Classroom scheduling system in colleges and universities uses Java language, uses JavaEE technology based on MVC pattern to develop, and uses MyEclipse 2017 CI 10 compiler to write. In terms of data, Microsoft's MySQL relational database is mainly used as data storage medium, and the development of the system is completed with front-end HTML+CSS technology.

Key words: Classroom arrangement system in colleges and universities; Java language; Relational database; Data storage

目  录

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 开发意义

1.3 开发现状

第2章 相关技术介绍

2.1 J2EE技术

2.2 MVVM模式

2.3 B/S结构

2.4 Spring boot框架

2.5 MySQL数据库

第3章 系统分析

3.1 可行性分析

3.1.1 技术可行性分析

3.1.2 经济可行性分析

3.1.3 操作可行性分析

3.1.4 法律条规可行性分析

3.2 需求分析

3.3 非功能需求分析

3.4 业务流程分析

3.5 数据流程分析

第4章 系统设计

4.1 系统结构设计

4.2 功能模块设计

4.3 数据库设计

4.3.1 概念模型设计

4.3.2 数据表设计

第5章 系统实现

5.1 基本任务

5.2 主页面

5.3 登录模块的实现

5.4 课程管理模块

5.5 教室信息管理模块

5.6 学生选修模块

5.7 学生管理模块

5.8 年级管理模块 31

5.9 公告管理模块

第6章 系统测试

6.1 测试目的

6.2 测试概述

6.3 单元测试

6.3.1 登录功能测试

6.3.2 教室信息功能测试

6.3.3 课程功能测试

6.4 集成测试

第7章 总结

致谢

参考文献

1. 绪论
   1. 研究背景

随着现代计算机科学的迅速发展，信息和通讯技术的应用与推广，各校教学管理模式正在发生着巨大的变革。学校教学管理工作信息化、数字化的教育与实践也越来越受到重视。学生的选课工作与学生的学业和老师的教学工作息息相关，也是高校信息管理的重要组成部分。全校性选修课的目的在于扩大学生知识面，加强学生素质教育，培养复合型高级人才，具有不可替代的重要性。

当今社会对教育水平和教学管理软硬件的要求日益提高,这对一个学校能够具有一整套完善的教学管理软件提出了更多的要求。而要实现这一功能，就要求学校管理者配备一套高效的高校选课管理系统，以便在学校内实施良好的一整套完善的管理且以最快地速度响应教师和学生的需求，及时为他们提供服务，为他们提供一个高效、便捷的环境。高校学生选课系统是校园网络中一个重要的应用系统，它大大改善了学校教学、科研与管理的基础环境，在一定程度上反映出学校管理现代化的水平。

1. 1. 开发意义

从学生的角度来说，由于学校教学制度的改革，现在大部分高等院校开始实行的是学生的自主选课模式。传统的教学模式（学生按照学校安排好的课程上课）已经不能适应新型的教学模式，如果仍然通过纸上的方式选课，一方面浪费了大量的人力、物力资源，另一方面浪费时间以及会在人为的统计汇总过程中出现可避免的差错等情况。随着高校人数的增多，上述弊端会越来越多的暴露出来。如果利用网络进行选课，学生只要在计算机前输入自己的个人选课信息即可完成教务部门原来几倍的作业量。从教师的角度来说，教师提出代课申请完成课程发布的工作更加容易，得到教学的信息更加快捷，因此通过选课系统可以大幅度的减少教师的工作量，方便了教学工作。

1. 1. 开发现状

国外的教学科研软件与国内相比开发的早而且比较成熟。早在七十年代末，美国就建成了NSFNET(国家科学基金网)，其课题的申报及课题的进展情况汇报都在网上进行。其网上学生在线教室系统也十分完善，世界各地的学生可以坐在家里通过互联网完成入学报名、教室、考试、毕业论文、取得学位这一学习生活的全过程。目前，国际上已具规模的远程教育学校就有数百所之多，网上教育正在各地发挥着巨大的作用，为世界各国培养出大批人才。所有这些都表明，基于Internet的校园网的应用已深入到校园内的各个方面。     

我国不少高校都实行了学分制，它的核心是允许学生自由教室，即把学习的自主权交给学生。在这里，学生教室时的制约因素比较复杂，工作量也很大，而且往往需要在较短的时间内完成。运用计算机辅助教室，即能实时地对大量教室数据进行检验和统计，十分方便地输出教室结果，同时也避免了人工处理时容易产生的错误。

1. 相关技术介绍
   1. J2EE技术

人可以掌握多门外语，而一个计算机科学家精通的大多是编程语言，它不是人类的自然语言，比如C语言、Java、Perl等等。由于不同的公司开发出的“中间件”不够规范，所以Sun公司推出J2EE，用这个标准来解决弊病。它提供了良好的机制，让每个层次允许与之相对的服务器、组件运行，使得系统的搭建稳定可用、开发高效、维护方便。

1. 1. MVVM模式

MVVM模式是常用的开发模式，主要是在代码实现上将其分为M层、V层和C层。

视图（View）代表用户交互界面，一个 Web 应用就可能有很多的界面，在 MVVM 模式中，视图仅仅处理的只有数据采集、处理，还有用户的请求， 并不包括业务流程的处理，业务流程由模型（Model）来处理。

模型（Model）就是业务流程/状态的处理及业务规则的制定。模型处理业务流程的过程其它层是无法看见了的，它就像黑箱子，在接受视图请求的数据之后，然后返回最终的处理结果。MVVM 最主要的核心就是业务模型的设计，一个典型的应用例子就是目前流行的 EJB 模型，它从应用技术实现的角度对模型做了进一步的划分，以便充分利用现有的组件，但是它不能作为应用设计模型的框架。

控制器（Controller）可以理解为接收用户的请求，然后视图和模型匹配在一起，一起再完成用户请求。它有非常明显的作用在划分控制层上，可以很清晰地告诉你，它就是一个分发器，选择什么样的模型、视图，可以完成用户的什么样的请求。控制层不做所有的数据处理，比如说：用户点击一个连接，控制层接受到请求之后，并不处理业务信息，它只是向模型传递用户的信息，同时告诉模型做什么，然后选择符合需求的视图返回给用户。

1. 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。

1. 1. Spring boot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。

1. 1. MySQL数据库

MySQL 经过多次的更新，功能层面已经非常的丰富和完善了，从MySQL4版本到5版本进行了比较大的更新，在商业的实际使用中取得了很好的实际应用效果。最新版本的MySQL支持对信息的压缩，同时还能进行加密能更好的满足对信息安全性的需求。同时经过系统的多次更新，数据库自身的镜像功能也得到了很大的增强，运行的流畅度和易用性方面有了不小的进步，驱动的使用和创建也更加的高效快捷。最大的变动还是进行了空间信息的显示优化，能更加方便的在应用地图上进行坐标的标注和运算。强大的备份功能也保证了用户使用的过程会更加安心，同时支持的Office特性还支持用户的自行安装和使用。在信息的显示形式上也进行了不小的更新，增加了两个非常使用的显示区，一个是信息区，对表格和文字进行了分类处理，界面的显示更加清爽和具体。第二是仪表的信息控件，能在仪表信息区进行信息的显示，同时还能进行多个信息的比对，为用户的实际使用带来了很大的便捷。

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数据库和Myeclipse实现，总体的可行性共分为以下三个方面。

1. 1. 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. 1. 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. 1. 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，所以高校教室排课系统具备操作可行性。

1. 1. 1. 法律条规可行性分析

开发软件有没有触犯法律，这涉及到软件或者系统能不能发布的问题。如果触犯了法律，就必将会受到法律的制裁。常见法律问题就是软件抄袭问题，若是抄袭别人软件，将会受到严厉惩罚。

1. 1. 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。

 

图3-1 学生用例图

管理员用例图如下所示。

 

图3-2 管理员用例图

教师用例图如下所示。

 

图3-3 教师用例图

高校教室排课系统在对需求做解析后，整个系统主要分为两个部分：管理员和教师、学生，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。

课程管理，同时查看历史已课程的记录。

查看个人信息记录。

查看个人选修记录。

教师模块：

提交学生信息，同时查看历史已提交的学生信息记录。

年级管理，同时查看历史年级的记录。

课程查询，教师查看自己负责的课程情况。

管理员模块：

维护普通用户，审核普通用户的账号，可以冻结普通用户的登录权限，或者删除普通用户账号。

发布学生，并可以销毁某个学生，更新学生数据，模糊搜索学生数据等。

发布教师，并可以销毁某个教师，更新教师数据，模糊搜索教师数据等。

课程安排，给教师安排课程。

管理课程教室信息数据。

维护学生选修数据。

查看教师提交的学生选修数据，管理员有权利维护它。

课程信息模块能够添加、修改、删除、查询课程，课程的基本信息。课程信息包括：学科、学科类型、必修选修、学分等内容；（只管理 “课程”这个实体本身的信息）

1. 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. 1. 业务流程分析

经过对系统功能的分析，调查，研究，总结出高校教室排课系统主要实现的是对教室信息、课程信息等管理功能。这样，可以对该系统绘制业务流程图。

系统的业务流程如下图所示。

 

图3-2系统业务流程图

1. 1. 数据流程分析

零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。

系统的零层数据流图如下图所示。

 

图3-2系统数据流图（零层）

一层数据流程图是对零层数据流程图的细化，将登录细分为填制登录数据和完善数据，用户功能细分为用户基本功能和用户主要功能。

系统的一层数据流图如下图所示。

 

图3-3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，用户功能细化为教师资料修改、公告查看、学生选修录入、课程管理录入、教室查询、教室信息查询、等操作。

系统的二层数据流图如下图所示。

 

图3-4系统数据流图（二层）

1. 系统设计
   1. 系统结构设计

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。高校教室排课系统主要分为视图-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。

 

图4-1系统架构图

1. 1. 功能模块设计

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：系统用户管理、老师管理、学生管理、课程管理、公告管理、教室信息管理、年级管理、预约教室管理、学生选修管理。系统整体角色分为三个部分，一是学生、二是教师、最后是管理员。权限分布也是很明显，学生用户是在除去浏览信息之外还具有查询和管理自己账户信息、教室申请等权限；管理员是最高权限拥有者。

系统功能结构图如下图所示。

 

图4-2系统功能结构图

用户管理模块

该模块是为所有用户登录设计的，如学生用户这种普通用户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。

教室信息模块

学生和课程存在教室关系，关系为一对多，根据课程编号来将课程数据传入到教室数据中，操作人为学生，然后生成教室列表，学生查看个人历史教室列表，可以进行数据销毁。

课程维护模块

操作人来录入课程数据，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。

学生选修模块

课程和学生存在选修录入关系，关系为一对多，根据学生编号来将学生数据传入到选修数据中，操作人为学生，然后生成选修列表，学生查看个人历史选修列表，可以进行数据销毁。

学生维护模块

操作人来录入学生数据，点击学生录入按钮，依次填写要录入的学生数据，点击提交按钮，将数据提交至数据库，然后刷新学生数据页面，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。

公告维护模块

管理员点击公告管理菜单，点击公告添加子菜单，添加公告数据，填写标题、内容、类别、图片，提交成功后，公告数据页面刷新，新数据成功载入页面。

打印和导出模块

系统多个页面可以进行打印功能，包括信息详细页，信息列表页，打印时调用外部打印机，完成打印设置即可打印，在信息列表页可以将该信息列表导出至excel中，用户选择保存excel文件的路径，既可以下载至本地，在excel中可以自由编辑。

1. 1. 数据库设计
      1. 概念模型设计

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高校教室排课系统中存在着多个实体分别是用教师、课程、教室信息、学生选修、学生、预约教室、通知公告管理、年级管理。

系统总体ER图如下图所示。

 

图4-4系统总体ER图

1. 1. 1. 数据表设计

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。高校教室排课系统所需要的部分数据结构表如下表所示。

teacher表:

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
teacher_id	int	11	是	是	教师ID
gender	varchar	64	否	否	性别
date_of_birth	varchar	64	否	否	出生日期
major	varchar	64	否	否	专业
examine_state	varchar	16	是	否	审核状态
recommend	int	11	是	否	智能推荐
seat	varchar	64	是	否	座位号
user_id	int	11	是	否	用户ID
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

student_elective表:

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
student_elective_id	int	11	是	是	学生选修ID
course_name	varchar	64	否	否	课程名称
student	int	11	否	否	学生
subject	varchar	64	否	否	学科
course_credit	varchar	64	否	否	课程学分
elective_status	varchar	64	否	否	选修状况
examine_state	varchar	16	是	否	审核状态
recommend	int	11	是	否	智能推荐
seat	varchar	64	是	否	座位号
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

student表: 

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
student_id	int	11	是	是	学生ID
gender	varchar	64	否	否	性别
date_of_birth	varchar	64	否	否	出生年月
grade	varchar	64	否	否	所属年级
examine_state	varchar	16	是	否	审核状态
recommend	int	11	是	否	智能推荐
seat	varchar	64	是	否	座位号
user_id	int	11	是	否	用户ID
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

notice_announcement表: 

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
notice_announcement_id	int	11	是	是	通知公告ID
announcement_title	varchar	64	否	否	公告标题
release_time	date	0	否	否	发布时间
announcement_content	text	0	否	否	公告内容
examine_state	varchar	16	是	否	审核状态
recommend	int	11	是	否	智能推荐
seat	varchar	64	是	否	座位号
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

booking_classroom表:

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
booking_classroom_id	int	11	是	是	预约教室ID
classroom_name	varchar	64	否	否	教室名称
classroom_location	varchar	64	否	否	教室位置
configure_courses	varchar	64	否	否	配置课程
appointment_teacher	int	11	否	否	预约教师
class_students	varchar	64	否	否	上课学生
time_of_appointment	varchar	64	否	否	预约时间
examine_state	varchar	16	是	否	审核状态
recommend	int	11	是	否	智能推荐
seat	varchar	64	是	否	座位号
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

classroom_information表: 

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
classroom_information_id	int	11	是	是	教室信息ID
classroom_location	varchar	64	否	否	教室位置
classroom_name	varchar	64	否	否	教室名称
classroom_environment	varchar	255	否	否	教室环境
capacity	varchar	64	否	否	容纳人数
classroom_configuration	text	0	否	否	教室配置
corresponding_courses	varchar	64	否	否	对应课程
usage	varchar	64	否	否	使用情况
examine_state	varchar	16	是	否	审核状态
recommend	int	11	是	否	智能推荐
seat	varchar	64	是	否	座位号
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

grade_management表:

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
grade_management_id	int	11	是	是	年级管理ID
grade_name	varchar	64	否	否	年级名称
headmaster	int	11	否	否	班主任
grade_details	text	0	否	否	年级详情
examine_state	varchar	16	是	否	审核状态
recommend	int	11	是	否	智能推荐
seat	varchar	64	是	否	座位号
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

course_management表:

名称	类型	长度	不是null	主键	注释
course_management_id	int	11	是	是	课程管理ID
course_name	varchar	64	否	否	课程名称
subject	varchar	64	否	否	学科
discipline_classification	varchar	64	否	否	学科分类
elective_status	varchar	64	否	否	选修状况
course_details_	text	0	否	否	课程详情
course_credit	varchar	64	否	否	课程学分
examine_state	varchar	16	是	否	审核状态
recommend	int	11	是	否	智能推荐
seat	varchar	64	是	否	座位号
create_time	datetime	0	是	否	创建时间
update_time	timestamp	0	是	否	更新时间

1. 系统实现
   1. 基本任务

本章节详细介绍了系统各大功能模块的实现过程和实现方法，对每个功能进行实现，设计详细的根本目标是确定应该具体实现所要求的系统，每个模块都对应着相应的界面和显示的配图。主要从主页面的实现、登录模块的实现、课程信息管理模块的实现、教室信息管理模块的实现、学生选修管理模块的实现、公告管理模块、年级管理模块的实现等方面来描述。

1. 1. 主页面

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。

 

图5-1系统首页界面

其中载入前台页面的主要代码如下。

@SpringBootApplication

@EnableJpaRepositories

public class Application {

    public static void main(String[] args) {

        SpringApplication.run(Application.class,args);

    }

}

1. 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.jsp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。

 

图5-2登录流程图

系统登录界面如下所示。

 

图5-3系统登录界面

用户登录的逻辑代码如下。

/**

     * 登录

     * @param data

     * @param httpServletRequest

     * @return

     */

    @PostMapping("login")

    public Map login(@RequestBody Map 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 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 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. 1. 课程管理模块

添加课程信息时，输入必填字段后，表现层的KechengController接受传过来的课程信息参数，再调用KechengController类的addKecheng方法，经过KechengService业务层到KechengMapper持久层的处理，完成对整个添加课程信息的操作。addKecheng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。

修改课程信息时，选择需要修改的课程进行修改，调用KechengController控制器的editKecheng方法，拿到该课程原本的信息并显示到页面，管理员再对需要修改的课程信息字段进行修改，完成后调用addKecheng方法，调用业务层的updateByKey方法，更新数据库的课程信息表的数据。

课程管理流程图如下所示。

 

图5-4课程教室流程图

课程信息界面如图所示。

 

图5-5课程信息界面

课程管理界面如图所示。

 

图5-6课程管理界面

课程管理添加关键代码如下所示。

@PostMapping("/add")

    @Transactional

    public Map add(HttpServletRequest request) throws IOException {

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

        return success(1);

    }

    @Transactional

    public Map addMap(Map map){

        service.insert(map);

        return success(1);

}

    public Map 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 body){

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

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

        for (Map.Entry entry:body.entrySet()){

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

        }

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

        sql.append(") VALUES (");

        for (Map.Entry 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. 1. 教室信息管理模块

教室信息录入过程中，首先使用getmap(id,"xinxi")，通过教室ID得到教室信息数据，将教室数据赋值给教室信息，调用CommDAO的insert方法将信息数据插入信息表中，最后查看历史教室信息记录，可以销毁历史信息数据。

教室信息录入流程图如下所示。

 

图5-7教室信息录入流程图

教室信息管理界面如图所示。

 

图5-8教室信息管理界面

 

图5-9教室信息查询界面

教室信息管理关键代码如下所示。

@RequestMapping(value = "/del")

    @Transactional

    public Map del(HttpServletRequest request) {

        service.delete(service.readQuery(request), service.readConfig(request));

        return success(1);

}

    @Transactional

    public void delete(Map query,Map config){

        StringBuffer sql = new StringBuffer("DELETE FROM ").append("`").append(table).append("`").append(" ");

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

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

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

        query1.executeUpdate();

    }

1. 1. 学生选修模块

教师提交学生选修，可以进行新增、查看、修改以及删除等相应的学生选修管理操作。当点击"新增学生选修"的按钮时，在学生选修添加界面进行详细信息的添加操作。当点击"查看学生选修"超级链接时，会显示所选的学生选修的信息，然后点击"返回"再返回到其主页面。

学生选修管理界面如图所示。

 

图5-10学生选修管理界面

学生选修关键代码如下所示。

  @RequestMapping("/get_list")

    public Map getList(HttpServletRequest request) {

        Map map = service.selectToPage(service.readQuery(request), service.readConfig(request));

        return success(map);

}

1. 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。

 

图5-11学生管理界面

系统学生管理关键代码如下所示。

 @PostMapping("/set")

@Transactional

    public Map set(HttpServletRequest request) throws IOException {

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

        return success(1);

}

    public Map readConfig(HttpServletRequest request){

        Map 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 readQuery(HttpServletRequest request){

        String queryString = request.getQueryString();

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

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

            Map 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 query,Map config,Map body){

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

        for (Map.Entry 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 query, Boolean like) {

        if (query.size() > 0) {

            try {

                StringBuilder sql = new StringBuilder(" WHERE ");

                for (Map.Entry 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. 1. 年级管理模块

添加年级信息时，输入必填字段后，表现层的KechengController接受传过来的年级信息参数，再调用KechengController类的addKecheng方法，经过KechengService业务层到KechengMapper持久层的处理，完成对整个添加课程信息的操作。addKecheng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。

修改年级信息时，选择需要修改的年级进行修改，调用KechengController控制器的editKecheng方法，拿到该年级原本的信息并显示到页面，管理员再对需要修改的年级信息字段进行修改，完成后调用addKecheng方法，调用业务层的updateByKey方法，更新数据库的年级信息表的数据。

年级管理流程图如下所示。

 

图5-12年级管理流程图

年级管理界面如下图所示。

 

图5-13年级管理界面

年级管理添加关键代码如下所示。

@RestController

@RequestMapping("auth")

public class AuthController extends BaseController {

    /**

     * 服务对象

     */

    @Autowired

    public AuthController(AuthService service) {

        setService(service);

    }

}

1. 1. 公告管理模块

删除公告时，选择需要删除的公告进行删除，把主键的uId传到GonggaoController控制器，再调用控制器的deleteGonggao方法，数据经过GonggaoService业务层解析和处理，请求GonggaoMapper持久层调用deleteByPrimaryKey方法操作数据库将公告数据从数据库中删除。

查找公告时，输入需要查找的公告名，调用getData方法获取所有数据并且进行分页，把获取到的所有数据显示到视图上，这时候只需要用脚本方法便能快速查找，不涉及对数据库操作。

公告管理流程图如下所示。

 

图5-14公告管理流程图

公告管理界面如下图所示。

 

图5-15公告管理界面

公告添加界面如下图所示。

 

图5-16公告添加界面

公告信息添加关键代码如下所示。

   @RequestMapping("/get_list")

    public Map getList(HttpServletRequest request) {

        Map map = service.selectToPage(service.readQuery(request), service.readConfig(request));

        return success(map);

}

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，就要对高校教室排课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. 1. 测试概述

软件测试是软件开发完成后必须经过的一道程序，它在软件开发过程中地位十分重要，需要由专业的测试工程师来对软件进行各方面的测试，大到功能模块测试，小到代码的单元测试，这对测试工程师来说需要有足够的耐心和专业的测试方案，软件测试归根结底就是对软件的结构和功能的综合测评，需要做到结构稳定和功能正确，二者兼顾。软件测试也叫寻找系统bug的过程，世界上没有完美无缺、不存在bug的软件，只能将软件的bug降到最低最小，来追求极致。

1. 1. 单元测试

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。

1. 1. 1. 登录功能测试

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

1. 1. 1. 教室信息功能测试

课程教室测试用例表如下所示。

表6-3教室信息测试用例

测试性能		用户进行教室课程的操作
用例目的		测试用户进行教室课程操作时，系统的功能是否正常
前提条件		用户进入课程详情页，该课程能够被教室
输入条件	预期输出		实际情况
用户未登录，点击教室按钮	跳转至登录页面，提示用户先进性登录		一致
正常的登录用户，点击教室按钮	系统弹出提示框，提示用户教室成功，同时该课程的状态更改为已教室状态		一致

1. 1. 1. 课程功能测试

课程管理测试用例表如下所示。

表6-4课程管理测试用例

测试性能		课程相关信息管理功能
用例目的		测试系统后台操作员对课程相关信息进行管理的功能是否正常
前提条件		登录系统后台进入相关管理页面
输入条件	预期输出		实际情况
普通操作员登录，点击进入课程相关信息管理的页面	提示非超级用户，权限不够，无法进入相关页面		一致
超级操作员登入，删除某个已被教室的课程	提示该课程删除失败		一致
点击增加课程按钮	页面正常跳转		一致
增加课程是，填写已存在的课程编号	提示该编号已存在		一致

1. 1. 集成测试

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

通过高校教室排课系统的开发，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。

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。

参考文献

[1]基于MVC框架的高校学生选课系统的设计与实现[J]. 钮永莉,邹长忠.  北京印刷学院学报. 2018(03)

[2]高校教务管理系统选课算法研究综述[J]. 张俊,宋雪勦,曹慧敏,王李娜.  攀枝花学院学报. 2017(02)

[3]大数据环境下网上选课系统能效优化研究[J]. 刘劲松.  电脑知识与技术. 2016(22)

[4]基于云动态资源扩展的选课系统优化实践[J]. 史强,管红杰.  软件导刊. 2016(06)

[5]计算机软件开发中Java编程语言的应用[J]. 吕萱.  信息与电脑(理论版). 2018(08)     [6]基于JAVA Web的教材管理系统的设计与实现[J]. 刘敏娜.  数字技术与应用. 2016(01)

[7][美]WritenbySteveMcConnell,RapidDevelopment:TamingWildSoftwareSchedules[J],MicrosoftPress,2017-7-11,324-403

[8]大数据时代下高校教育信息化建设探讨[J]. 朱承学,单莹,伍海波.  软件导刊(教育技术). 2018(02)

[9]基于Spring框架的研究与设计[J]. 黄俊勇.  电脑知识与技术. 2018(03)

[10]SpringBoot集成Redis缓存在电信运营系统中的应用研究[J]. 葛宝龙,邓欣,秦嘉罗.  中国新通信. 2017(23)

[11]高校学生选课系统的性能优化研究及实践——以陕西师范大学为例[J]. 滕金国,李贵安.  中国教育信息化. 2017(17)

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