基于Java技术的在线考试系统的开发(毕业论文).doc

i 毕业设计（论文） 题 目 : 基 于 java技 术 的 在 线 考 试 系 统 的 开 发 专 业: 软件技术（嵌入式） 班 级: 学 号: 学生姓名: 指导老师: 2009年 6月 9日 ii 摘 要 在线考试系统旨在实现考试的无纸化管理，对一些科目的考试可以通 过互联网络或局域网进行，方便校方考务的管理，也方便了考生，尤其适 合考生分布广，不易集中的远程教育。我主要开发系统的后台管理系统 java 在线考试管理子系统，它包括试题管理、考生管理、在线制作试卷、 控制学生考试的设置、试卷审批等功能。本论文主要介绍了对 java 在线 考试管理子系统的分析、设计和开发的全部过程。运用 er 图，程序流程 图等对在线管理子系统的设计过程进行详细的说明。 全文共分为开发方案、需求分析、系统设计、关键技术解决，结论五 部分。开发方案中主要介绍开发在线考试系统得目的、开发方案的选择及 开发框架的技术的确定；需求分析介绍了在线考试系统的总体需求及系统 各模块的功能需求；系统设计介绍了系统设计的指导思想、数据库的设计、 系统模块的设计；关键技术介绍了在具体实现时需解决的一些技术，如开 发框架的整合技术、开发框架与数据库的连接及数据的备份与还原。 本毕业设计的内容是设计并且实现一个基于 web 技术的在线考试系统， 故而系统主要以 j2ee 作为开发基础,主要使用了 struts+spring 等多种协议或 技术，用 eclipse 作为开发工具，以 mysql 作为数据库，以 macromedia 公 司的 dreamweaver 作为界面美化工具。基本实现了网上考试系统应有的主 要功能模块,包括：管理员的登录，管理和维护；用户注册、登录、注销， 个人信息的查询、修改；考试管理，套题管理，成绩管理。该系统界面简 单、操作方便，容易维护。 关键词：在线考试 j2ee struts + spring iii development of an online examination system based on java technology abstract online examination system to achieve paperless management of examinations, the examination of some subjects through the internet or lan, to facilitate the management of the school examination, candidates are also convenient, especially for candidates widely distributed, easy to focus on distance education . the background of my main development system management system-java-line examination management subsystem, which includes questions management, candidate management, on-line production of papers, control of student test set, paper processing and other functions. this paper introduces online examination management subsystem on the java analysis, design and development of the whole process. using er diagram, process flow charts and other on-line management subsystem design process detail. paper is divided into development programs, requirements analysis, system design, key technical solutions, the conclusion of five parts. development program introduces the development of online examination system was the purpose, development plan and development framework for the choice of identification technology; demand analysis describes the overall demand for online examination system and the system functional requirements of each module; system designed for the guidance system design thinking, database design, system design module; key technology introduced to be addressed in the detailed realization of some technologies, such as the integration of technology development framework, development framework and the database connection and data backup and restore. the contents of this graduation project is to design and implement a web-based technology, online examination system, guer system based mainly j2ee as the development, mainly using struts + spring and other agreements or technology, using eclipse as a development tool to mysql as the database to macromedias dreamweaver as a landscaping tool interface. basically an online examination system should be the main functional modules, including: an administrators login, management and maintenance; user registration, login, logout, personal information, access, correction; test management, problem sets of management, performance iv management. the system interface is simple to operate, easy to maintain. keywords: online examination j2ee struts + spring v 目录 摘 要 ii abstractiii 第一章 引言 1 1.1 课题背景 1 1.2 课题目的和意义 1 1.3 本文结构 1 第二章 系统应用的关键技术 2 2.1 jsp 技术介绍 .2 2.1.1 jsp 的概述 .2 2.1.3 jsp 的强势与劣势 .3 2.1.4 jsp 与 asp 的比较 3 2.2 java 组件 javabeans 4 2.2.1 什么是 javabeans .4 2.2.2 jsp 与 javabeans 的关系 4 2.3 j2ee 概述 .4 2.4 关于 struts 5 2.4.1 struts 简介 5 2.4.2 struts 的主要功能 5 2.4.3 struts 工作原理 6 2.5 关于 spring7 2.5.1 spring 简介 7 2.5.2 为什么需要 spring .8 2.5.3 spring 带给我们什么 8 2.6 关于 b/s 开发模式 .9 2.6.1 为什么引入 b/s 开发模式 9 2.7.1 mysql 的特点 .9 2.7.2 mysql 的安装和配置（部分截图） 12.10 2.8 tomcat 服务器 .12 2.8.1 tomcat 服务器简介 12 2.8.2 tomcat 的特点 .12 2.8.3 tomcat 的优势 .12 2.8.4 tomcat 服务器的安装和配置 .12 小结 13 第三章 系统需求分析和总体设计 14 3.1 系统功能需求 .14 vi 3.2 系统角色及其功能分析 .14 3.2.1 系统的 2 个角色： .14 3.2.2 系统角色的功能 .14 3.3 总体设计思想概述 .15 3.4 数据库设计 .16 3.4.1 e-r 图 .16 3.4.2 数据表的设计 16 3.5 系统的类设计 .18 3.5.1 dao 类设计 18 3.5.2 conndb 类设计（部分） 18 3.5.3 过滤器类设计 .19 3.5.4 监听器类设计 .19 3.6 系统的用例图 20 3.6.1 总体用例分析 .20 3.6.2 用户管理用例分析 .21 3.6.3 考试管理用例分析 .21 3.6.4 考试题目管理用例分析 .22 3.6.5 成绩管理用例分析 .22 小结 22 第四章 系统的详细设计 23 4.1 数据库与 conndb 类映射的实现 23 4.2 主要模块的设计说明与界面 .24 4.2.1 用户管理模块 24 4.2.2 考试管理模块 29 4.2.3 题目管理模块 .31 4.3 系统的测试 .37 小结 38 第五章 总结与展望 38 5.1 工作总结 .38 5.2 后续工作展望 .39 参考文献 40 附录 41 致谢 44 1 第一章 引言 1.1课题背景 网络化教育代表了教育改革的一个发展方向,已经成为现代教育的一个重要 特征,并对教育的发展形成新的推动力。随着 internet/intranet 的迅速发展和广泛 普及，网络考试系统成为现代教育技术未来发展方向之一。作为网络考试的一 个子系统网络阅卷子系统，也成为一个重要的研究领域。现代网络考试作 为一种新的考试手段已经开始进入人们的生活，正在给传统教育模式带来新的 变革，并对教育的发展形成新的推动力。网络阅卷子系统突破了传统考试方式 的时空限制，使阅卷方式更为灵活，同时充分利用计算机进行自动阅卷功能， 大大减轻了教师的工作量。 1.2课题目的和意义 现阶段,学校与社会上的各种考试大都采用传统的考试方式 ,在此方式下,组织 一次考试至少要经过五个步骤,即人工出卷,考生考试,人工阅卷, 成绩评估和试卷 分析。显然,随着考试类型的不断增加及考试要求的不断提高 ,教师的工作量将会 越来越大,并且其工作将是一件十分烦琐和非常容易出错的事情 ,可以说传统的考 试方式已经不能适应现代考试的需要。随着计算机应用的迅猛发展,网络应用不 断扩大,如远程教育和虚拟大学的出现等等,且这些应用正逐步深入到千家万户。 人们迫切要求利用这些技术来进行在线考试,以减轻教师的工作负担及提高工作 效率,与此同时也提高了考试的质量,从而使考试更趋于公证、客观、更加激发学 生的学习兴趣。例如目前许多国际著名的计算机公司所举办的各种认证考试绝 大部分采用这种方式。为了适应新形势的发展,我们推出了这一系统 ,使其尽快在 各类考试中发挥高效,便捷的作用,把老师从繁重的工作中解脱出来。 1.3本文结构 本文共分五个章节，系统地阐述了系统开发的全过程。 第一章，主要介绍了开发的背景、目的和意义。 第二章，主要介绍了本系统所用到的关键技术和工具，为下一步的设计的 设计奠定基础。 第三章，主要对系统进行需求分析并进行总体设计。需求分析阶段通过分 析系统的功能模块的划分以及角色的划分，为系统的总体设计提供依据。 总体设计阶段通过对数据库、过滤器、监听器、和实体类的设计，以及各 个模块用例图的描述，形成了开发的整体思路。 第四章，主要介绍了主要模块的设计与实现，并给出关键源代码和最终的 效果图。 第五章，主要是对这次毕业设计的总结和对后续工作的展望。 第二章 系统应用的关键技术 2.1 jsp技术介绍 2 2.1.1 jsp的概述 jsp(java server pages)是由 sun microsystems公司倡导、许多公司参与 一起建立的一种动态网页技术标准，类似于其他技术标准，如 asp，php 等，主 要用于开发动态网页内容。 jsp是新一代的动态内容编程技术，它继承了 java技术的“一次编写，随 处运行”的特性，允许 web开发人员开发和维护与平台无关，信息丰富动态的 web页面，包括 html，dhtml，xhtml 和 xml，它能使 web开发人员轻易搭建网 络平台，建立起功能强大的 web网站。jsp 可以把用户界面从内容层次中分离 出来，使得 web开发人员不必修改在底层的动态内容，就可以修改整体的页面 布局。 2.1.2 jsp的运行机制 jsp 文档被复制到 web 服务器的文档目录中。当有人请求这个文档时，服 务器识别出这个带有.jsp 扩展名的文档，并意识到需要做特殊处理。第一次请 求这个文档时，它被编译成一个 servlet 对象，并存储在内存中，然后输出内容 回送给发出请求的用户机。第一请求之后，只要有请求到来，服务器将进行检 查，看看这个文件是否做过改动，如果没有变化，服务器调用先前编译过的 servlet 对象。 jsp 请求的步骤 2如图 2-1 所示。 （1）用户机请求一个 jsp 页面。 （2）jsp 引擎编译该 jsp 成一个 servlet。 web 浏览器 jsp 页面 生成的 servlet 编译的 servlet web 服务器 2第一次编 译 3第二次编 译 1请求 4响应 图 2-1 一个 jsp 的请求步骤 （3）生成的 servlet 被编译并装载。 （4）编译的 servlet 服务请求并把一响应发送回用户机。 jsp 主要是针对 java 程序处理不熟悉的人设计的。与 servlet 相比，jsp 有 如下两个优势：方便与 html 混合；在开发、测试方面比 servlet 方便。 2.1.3 jsp的强势与劣势 jsp 的强势： 3 （1）可移植性。jsp 是用 java 开发的，因此它是可移植的，可以一处编写， 随处运行，支持多平台。 （2）有效性。jsp 的初始化代码仅在 web 服务器第一次加载时执行一次。 一旦加载，在处理一个新的请求时，只须调用一个新的服务方法。与处理 每个请求都要全部加载一个完整的可执行程序相比，这是一个相当有效的 技术。 （3）强大的可伸缩性和可扩充性。它能够在面向对象的语言(java)中进行 开发，并可以在现有对象基础上进行扩展，形成新的对象，从而更好地满 足用户的需求。 （4）多样化和功能强大的开发工具支持。java 已经有了许多非常优秀的开 发工具，而且许多可以免费得到，并且其中许多已经可以顺利的运行于多 种平台之下。 （5）java servlet 是一种开发 web 应用的理想框架。 jsp 以 servlet 技术为 基础，又在许多方面作了改进。利用跨平台的 javabeans 组件，jsp 为分离 处理逻辑与显示样式提供了卓越的解决方案。 jsp 的劣势： （1）为了跨平台的功能，为了极度的伸缩能力，极大的增加了产品的复杂 性，java 系统中包括 jre，jdk，j2ee，ejb 等多种产品，这就需要大 量的学习和培训才能掌握它们，将它们有效地搭配在一起，灵活地加以 运用。 （2）java 的运行速度快是由于用户将 class 常驻内存，这样使用的内存空 间就比较大。另一方面，它还需要硬盘空间来存储一系列.java 文件和. class 文件以及对应的版本文件。 （3）jsp 只有对 java 相当熟悉的人才能用得很好。 （4）jsp 程序调试困难。 2.1.4 jsp与 asp的比较 jsp 与 asp(active server page)两者都是常用的动态网页技术，也都是可以 嵌入 html 中的程序，但两者是有着本质的不同，主要从以下几个方面对其进 行比较： （1）web 服务器的支持：大多数通用的 web 服务器如： apache、netscape 和 microsoft iis 都支持 jsp 页面，只有微软本身的 microsoft iis 和 personal web server 可以支持 asp。 （2）平台的支持：jsp 具有平台独立性，只要是一般的 java 程序可以运行 的平台，都支持 jsp 程序。 windows 平台可以很好的支持 asp,但 asp 对于基 于 win32 逐渐模型的依赖，使得它难于一直到其它平台上。 （3）组件模型：jsp 是建立在可重用的、跨平台的组件（如： javabeans、enterprises javabeans 和用户定制的标签库等组件）之上的，而 asp 使用的是基于 win32 的 com 组件模型。 （4）脚本语言：jsp 可以使用 java 编程语言或 javascript 作为脚本语言， 而 asp 使用 vbscript 或 jscript 作为脚本语言。 （5）安全性：jsp 使用 java 安全模型，而 asp 使用 windows nt 的安全 结构。 （6）与 access 数据库的连接 ：jsp 使用 jdbc 建立与 access 数据库的连 4 接，而 asp 对 access 数据库使用 data active objects。 （7）用户定制的标签：jsp 可以使用用户定制标签库进行扩充，而 asp 中 没有用户定制标签库，asp 是不能扩充的 3。 2.2 java组件 javabeans 2.2.1 什么是 javabeans javabeans 事实上有三层含义。首先，javabeans 是一种规范，一种在 java（包括 jsp）中使用可重复使用的 java 组件的技术规范。其次，javabeans 是一个 java 的类，一般来说，这样的 java 类将对应于一个独立的 .java 文件， 在绝大多数情况下，这应该是一个 public 类型的类。最后，当 javabeans 这样 的一个 java 类在我们的具体的 java 程序中被示例之后，我们有时也会将这样的 一个 javabeans 的实例称之为 javabeans4。 2.2.2 jsp与 javabeans的关系 使用 jsp 技术， web 页面开发人员可以使用 html 和 xml 标识来设计和 格式化最终页面。使用 jsp 标识或者小脚本生成页面上的动态内容。生成内容 的逻辑被封装在 jsp 标识和 javabeans 组件中，并且捆绑在小脚本中，所有的 脚本在服务器端运行。核心逻辑封装在标识和 beans 中，可以方便页面设计者 编辑和使用 jsp 页面。 在服务器端，jsp 引擎解释 jsp 标识和小脚本生成所请求的内容(例如，通 过访问 javabeans 组件，使用 jdbc 技术访问数据库)，并且将结果以 html(或 xml)页面的形式发送回浏览器。 绝大多数 jsp 页面依赖于可重用的跨平台的足见(javabeans 或者 enterprise javabeans 组件 )来执行应用程序所要求的复杂的处理。这样的好处是开发人员 能够共享和交换执行普通操作的组件，加速了总体开发过程。因此，基于 web 的较为复杂的应用程序(如 jsp 开发网站或网上 mis)，jsp 的复杂架构必须由 javabeans 达成。 2.3 j2ee概述 j2ee(java 2 platform enterprise edition)是使用 java 技术开发企业级应用的 一种事实上的工业标准(sun 公司出于其自身利益的考虑，至今没有将 java 及其 相关技术纳入标准化组织的体系)，它是 java 技术不断适应和促进企业级应用 过程中的产物。目前，java 平台有三个版本：适用于小型设备和智能卡的 j2me(java 2 platform micro edition)、适用于桌面系统的 j2se（java 2 platform standard edition）和适用于企业级应用的 j2ee(java 2 platform enterprise edition)。 sun 推出 j2ee 的目的是为了克服传统 client/server 模式的弊病，迎合 browser/server 架构的潮流，为应用 java 技术开发服务器端应用提供一个平台 独立的、可移植的、多用户的、安全的和基于标准的企业级平台，从而简化企 业应用的开发、管理和部署。j2ee 是一个标准，而不是一个现成的产品。各个 平台开发商按照 j2ee 规范分别开发了不同的 j2ee 应用服务器，j2ee 应用服务 器是 j2ee 企业级应用的部署平台。由于它们都遵循了 j2ee 规范，因此，使用 j2ee 技术开发的企业级应用可以部署在各种 j2ee 应用服务器上。为了推广并 规范化使用 j2ee 架构企业级应用的体系架构，sun 同时给出了一个建议性的 5 j2ee 应用设计模型：j2ee blueprints。j2ee blueprints 提供了实施 j2ee 企业级 应用的体系架构、设计模式和相关的代码，通过应用 j2ee blueprints 所描述的 体系模型，能够部分简化架构企业级应用这项复杂的工作。j2ee blueprints 是 开发人员设计和优化 j2ee 组件的基本原则，同时为围绕开发工作进行职能分 工给出了指导性策略，以帮助应用开发设计人员合理地分配技术资源。 j2ee 的优势主要有以下几点： （1）高效的开发： j2ee 允许公司把一些通用的、很繁琐的服务端任务交给中 间件供应商去完成这样开发人员可以集中精力在如何创建商业逻辑上，相应地 缩短了开发时间。高级中间件供应商提供以下这些复杂的中间件服务:状态管理 服务 - 让开发人员写更少的代码，不用关心如何管理状态，这样能够更快地 完成程序开发。 （2）持续性服务 ： 让开发人员不用对数据访问逻辑进行编码就能编写应用程 序，能生成更轻巧，与数据库无关的应用程序，这种应用程序更易于开发与维 护。分布式共享数据对象 cache 服务，让开发人员编制高性能的系统，极大 提高整体部署的伸缩性。 （3）支持异构环境： j2ee 能够开发部署在异构环境中的可移植程序。基于 j2ee 的应用程序不依赖任何特定操作系统、中间件、硬件。因此设计合理的基 于 j2ee 的程序只需开发一次就可部署到各种平台。这在典型的异构企业计算 环境中是十分关键的。j2ee 标准也允许用户订购与 j2ee 兼容的第三方的现成 的组件，把他们部署到异构环境中，节省了由自己制订整个方案所需的费用。 （4）可伸缩性：企业必须要选择一种服务器端平台，这种平台应能提供极佳的 可伸缩性去满足那些在他们系统上进行商业运作的大批新用户。基于 j2ee 平 台的应用程序可被部署到各种操作系统上。例如可被部署到高端 unix 与大型 机系统，这种系统单机可支持 64 至 256 个处理器。 （这是 nt 服务器所望尘莫 及的）j2ee 领域的供应商提供了更为广泛的负载平衡策略。能消除系统中的瓶 颈，允许多台服务器集成部署。这种部署可达数千个处理器，实现可高度伸缩 的系统，满足未来商业应用的需要。 （5）稳定的可用性： 一个服务器端平台必须能全天候运转以满足公司用户、 合作伙伴的需要。这是实时性很强商业系统理想的选择 5。 2.4关于 struts 2.4.1 struts简介 struts 已逐步越来越多运用于商业软件，是一种非常优秀的 j2ee mvc 实 现方式。struts 用 java servlet/javaserver pages 技术，开发 web 应用程序的开 放源码的 framework。 2.4.2 struts的主要功能 （1） 包含一个 controller servlet ，能将用户的请求发送到相应的 action 对象。 （2）jsp 自由 tag 库，并且在 controller servlet 中提供关联支持，帮助开发员 创建交互式表单应用。 （3）提供了一系列实用对象：xml 处理、通过 java reflection apis 自动处 6 理 javabeans 属性、国际化的提示和消息。 struts 项目的目标是为创建 java web 应用提供一个开放源代 framework。struts framework 的内核是基于例如 java servlets, javabeans, resourcebundles, 和 xml，以及各种 jakarta commons 包的标准技 术的灵活的控制层。struts 提供了它自身的控制器组件，并整合了其他技术，以 提供模型和视图。struts 已逐步越来越多运用于商业软件，是一种非常优秀的 j2ee mvc 实现方式 6。 2.4.3 struts工作原理 mvc（model-view-controller） ，是一种常用的设计模式。mvc 减弱了业 务逻辑接口和数据接口之间的耦合，以及让视图层更富于变化，mvc 可以让整 个逻辑很清晰，这种思想和思维和人的思维很接近，很容易被理解。 mvc 的工作原理如图 2-2 所示： 图 2-2 mvc 工作原理 struts 是 mvc 的一种实现，它将 servlet 和 jsp 标记（属于 j2ee 规范） 用作实现的一部分。struts 继承了 mvc 的各项特性，并根据 j2ee 的特点，做 了相应的变化与扩展。struts 的工作原理，如图 2-3 所示： 图 2-3 struts 工作原理 （1）controller: 在 xml 文件 struts-config.xml 中，与之相关联的是 controller， 7 在 struts 中，承担 mvc 中 controller 角色的是一个 servlet，叫 actionservlet。actionservlet 是一个通用的控制组件。这个控制组件提供了处理 所有发送到 struts 的 http 请求的入口点。它截取和分发这些请求到相应的动 作类（这些动作类都是 action 类的子类） 。另外控制组件也负责用相应的请求 参数填充 action from（通常称之为 frombean）,并传给动作类（通常称之为 actionbean） 。动作类实现核心商业逻辑，它可以访问 java bean 或调用 ejb。 最后动作类把控制权传给后续的 jsp 文件，后者生成视图。所有这些控制逻辑 利用 struts-config.xml 文件来配置。 （2）视图：主要由 jsp 生成页面完成视图，struts 提供丰富的 jsp 标签库： html，bean ， logic，template 等，这有利于分开表现逻辑和程序逻辑。 （3）模型：模型以一个或多个 java bean 的形式存在。这些 bean 分为三类： action form、action 、javabean or ejb。action form 通常称之为 formbean，封 装了来自于 client 的用户请求信息，如表单信息。action 通常称之为 actionbean，获取从 actionsevlet 传来的 formbean，取出 formbean 中的相关 信息，并做出相关的处理，一般是调用 java bean 或 ejb 等 7。 2.5 关于 spring 2.5.1 spring简介 spring 是一个开源框架，它由 rod johnson 创建。它是为了解决企业应用 开发的复杂性而创建的。spring 使用基本的 javabean 来完成以前只可能由 ejb 完成的事情。然而，spring 的用途不仅限于服务器端的开发。从简单性、可测 试性和松耦合的角度而言，任何 java 应用都可以从 spring 中受益 8。 目的：解决企业应用开发的复杂性 功能：使用基本的 javabean 代替 ejb，并提供了更多的企业应用功能 范围：任何 java 应用 简单来说，spring 是一个轻量级的控制反转(ioc)和面向切面(aop)的容器 框架。 轻量从大小与开销两方面而言 spring 都是轻量的。完整的 spring 框 架可以在一个大小只有 1mb 多的 jar 文件里发布。并且 spring 所需的处理开 销也是微不足道的。此外，spring 是非侵入式的：典型地，spring 应用中的对 象不依赖于 spring 的特定类。 控制反转spring 通过一种称作控制反转（ioc）的技术促进了松耦合。 当应用了 ioc，一个对象依赖的其它对象会通过被动的方式传递进来，而不是 这个对象自己创建或者查找依赖对象。你可以认为 ioc 与 jndi 相反不是 对象从容器中查找依赖，而是容器在对象初始化时不等对象请求就主动将依赖 传递给它。 面向切面spring 提供了面向切面编程的丰富支持，允许通过分离应 用的业务逻辑与系统级服务（例如审计（auditing）和事务（transaction）管理） 进行内聚性的开发。应用对象只实现它们应该做的完成业务逻辑仅此 而已。它们并不负责（甚至是意识）其它的系统级关注点，例如日志或事务支 持。 容器spring 包含并管理应用对象的配置和生命周期，在这个意义上 它是一种容器，你可以配置你的每个 bean 如何被创建 基于一个可配置原型 8 （prototype） ，你的 bean 可以创建一个单独的实例或者每次需要时都生成一个 新的实例以及它们是如何相互关联的。然而，spring 不应该被混同于传统 的重量级的 ejb 容器，它们经常是庞大与笨重的，难以使用。 框架spring 可以将简单的组件配置、组合成为复杂的应用。在 spring 中，应用对象被声明式地组合，典型地是在一个 xml 文件里。spring 也 提供了很多基础功能（事务管理、持久化框架集成等等） ，将应用逻辑的开发留 给了你。 所有 spring 的这些特征使你能够编写更干净、更可管理、并且更易于测试 的代码。它们也为 spring 中的各种模块提供了基础支持。 2.5.2 为什么需要 spring 你可能正在想“spring 不过是另外一个的 framework”。当已经有许多开放源 代码(和专有 ) j2ee framework 时，我们为什么还需要 spring framework？ spring 是独特的,因为若干个原因: 它定位的领域是许多其他流行的 framework 没有的。spring 关注提供一 种方法管理你的业务对象。 spring 是全面的和模块化的。 spring 有分层的体系结构,这意味着你能选 择使用它孤立的任何部分,它的架构仍然是内在稳定的。因此从你的学习中，你 可得到最大的价值。例如,你可能选择仅仅使用 spring 来简单化 jdbc 的使用, 或用来管理所有的业务对象。 它的设计从底部帮助你编写易于测试的代码。spring 是用于测试驱动工 程的理想的 framework。 spring 对你的工程来说，它不需要一个以上的 framework。spring 是潜在地 一站式解决方案，定位于与典型应用相关的大部分基础结构。它也涉及到其他 framework 没有考虑到的内容。 2.5.3 spring带给我们什么 方便解耦，简化开发 通过 spring 提供的 ioc 容器，我们可以将对象之间的依赖关系交由 spring 进行控制，避免硬编码所造成的过度程序耦合。有了 spring，用户不必再为单 实例模式类、属性文件解析等这些很底层的需求编写代码，可以更专注于上层 的应用。 aop 编程的支持 通过 spring 提供的 aop 功能，方便进行面向切面的编程，许多不容易用 传统 oop 实现的功能可以通过 aop 轻松应付。 声明式事务的支持 在 spring 中，我们可以从单调烦闷的事务管理代码中解脱出来，通过声明 式方式灵活地进行事务的管理，提高开发效率和质量。 方便程序的测试 可以用非容器依赖的编程方式进行几乎所有的测试工作，在 spring 里，测 试不再是昂贵的操作，而是随手可做的事情。 方便集成各种优秀框架 9 spring 不排斥各种优秀的开源框架，相反，spring 可以降低各种框架的使 用难度，spring 提供了对各种优秀框架（如 struts,hibernate、hession、quartz ）等的直接支持。 降低 java ee api 的使用难度 spring 对很多难用的 java ee api（如 jdbc，javamail，远程调用等）提 供了一个薄薄的封装层，通过 spring 的简易封装，这些 java ee api 的使用难 度大为降低。 java 源码是经典学习范例 spring 的源码设计精妙、结构清晰、匠心独用，处处体现着大师对 java 设 计模式灵活运用以及对 java 技术的高深造诣。spring 框架源码无疑是 java 技术 的最佳实践范例。如果想在短时间内迅速提高自己的 java 技术水平和应用开发 水平，学习和研究 spring 源码将会使你收到意想不到的效果 9。 2.6 关于 b/s开发模式 2.6.1为什么引入 b/s开发模式 b/s 开发模式 伴随着 internet 的迅速发展，计算机技术正在由基于 c/s（client/ server）模式 的应用系统转变为基于 b/s 模式的应用系统。 过去，网络软件的开发都采用 c/s（client ）模式，在这种模式下，主要的业务 逻辑都集中于用户端程序，因此，必然导致以下问题： a) 系统安装、调试、维护和升级困难。由于用户端的硬件配置可能存在差异， 软件环能各不相同，因此，在安装时，必须对每一个用户端分别进行配置，同 样，在软件升级时也要对用户端分别处理。 b) 在整个系统中，业务逻辑和用户界面都集中到了用户端，必然会增加安全隐 患。 b/s 模式带来了巨大的好处： a) 开发成本及维护成本降低。由于 b/s 架构管理软件只安装在服务器端 （server）上，即应用程序在部署、升级、维护时，只需要在服务器端进行配 置就可以了，网络管理人员只需要管理服务器就行了，用户界面主要事务逻辑 在服务器（server）端完全通过 www 浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端 （browser）实现，所有的用户端只有浏览器，网络管理人员只需要做硬件维护。 b) 良好的安全性能，防火墙技术可以保证后台数据库的安全性。所有的配置工 作都集中在服务器端且所有用户端请求都是通过 dbms 来访问数据库，从而大 大减少了数据直接暴露的风险。 2.7 mysql数据库 2.7.1 mysql的特点 mysql是一种开放源代码的关系型数据库管理系统（rdbms） ，mysql 数据库 系统使用最常用的数据库管理语言-结构化查询语言（sql）进行数据库管理。 10 由于 mysql是开放源代码的，因此任何人都可以在 general public license的许可下下载并根据个性化的需要对其进行修改。mysql 因为其速度、 可靠性和适应性而备受关注。大多数人都认为在不需要事务化处理的情况下， mysql是管理内容最好的选择。它使用系统核心提供的多线程机制提供完全的 多线程运行模式，提供了面向 c、c+、eiffel、java、perl、php、python 以 及 tcl等编程语言的编程接口（apis） ，支持多种字段类型并且提供了完整的操 作符支持查询中的 select和 where操作。 目前 mysql被广泛地应用在 internet上的中小型网站中。由于其体积小、 速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，许多中小型网站为了降 低网站总体拥有成本而选择了 mysql作为网站数据库 11。 2.7.2 mysql的安装和配置（部分截图） 12 图 2-4mysql安装图（开始） 安装时一般采用默认路径： 11 图 2-5mysql安装图（路径） 图 2-6 sql安装图（数据库类型） 为了支持中文，在下面的列表框中学者 gb2312(切记) 12 图 2-7mysql安装图（语言） 图 2-8mysql安装图（等待成功） 2.8 tomcat服务器 2.8.1 tomcat 服务器简介 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 中采用了 servlet容器：catalina，完整的实现了 servlet2.3 和 jsp1.2规范。tomcat 提供了各种平台的版本供下载，可以从其官方网站上 下载其源代码版或者二进制版。由于 java的跨平台特性，基于 java的 tomcat 也具有跨平台性 13。 13 2.8.2 tomcat的特点 在 tomcat中，应用程序的部署很简单，你只需将你的 war放到 tomcat的 webapp目录下，tomcat 会自动检测到这个文件，并将其解压。你在浏览器中访 问这个应用的 jsp时，通常第一次会很慢，因为 tomcat要将 jsp转化为 servlet文件，然后编译。编译以后，访问将会很快。另外 tomcat也提供了一 个应用：manager，访问这个应用需要用户名和密码，用户名和密码存储在一个 xml文件中。通过这个应用，辅助于 ftp，你可以在远程通过 web部署和撤销应 用。当然本地也可以。 2.8.3 tomcat的优势 tomcat不仅仅是一个 servlet容器，它也具有传统的 web服务器的功能： 处理 html页面。但是与 apache相比，它的处理静态 html的能力就不如 apache.我们可以将 tomcat和 apache集成到一块，让 apache处理静态 html， 而 tomcat处理 jsp和 servlet.这种集成只需要修改一下 apache和 tomcat的 配置文件即可。 2.8.4 tomcat服务器的安装和配置 在开始安装之前，先准备 j2sdk和 tomcat两个软件，如果已经安装了 j2sdk，就只需 tomcat即可。 （1）需设置的环境变量 变量名：catalina_home 变量值：d:program filestomcat6.0 变量名：classpath 变量值：.;%java_home%lib;%catalina_home%commonlib （2）安装完成后，打开 tomcat服务器，启动浏览器，在地址栏上输入： http:/localhost:8080/ 若出现以下界面说明安装成功 14。 14 图 2-9 tomcat启动页面 小结 本章全面介绍本系统所用到的关键技术和工具，其中 jsp作为 javaweb开 发的基础，对它的运行机制要理解，同时还要明白它的优劣势；j2ee 作为开发 的标准也作了简单介绍。而 ssh(struts+spring+hibernate)作为本系统的核心 与亮点技术，更是作了详细介绍，要掌握他们的工作原理，主要功能。最后介 绍了本系统使用的数据库 mysql以及 tomcat服务器的安装与配置。只有掌握了 这些技术基础，才能使本系统的开发正常进行。 第三章 系统需求分析和总体设计 3.1 系统功能需求 15 图 3-1 系统功能模块 如图 3-1 所示，在本系统中主要阐述用户管理、考试管理、成绩管理、题 目管理四个模块。 （1）考试管理：实现选择课程，准备考试，开始考试，自动阅卷，显示考试成 绩等。 （2）题目管理：实现试题库中试题的分类和增加，删除，以及答案的设置等。 （3）成绩管理：实现前台用户的成绩查询，后台管理员对成绩的查询。 （4）用户管理：实现用户注册、用户信息修改、用户查询功能。 3.2 系统角色及其功能分析 3.2.1 系统的 2个角色： (1)注册用户 (2)管理员 3.2.2 系统角色的功能 (1)注册用户 使用系统的功能，用户必须先注册，只要注册为网站用户后，获得自己的 帐号，设置自己的密码就具有以下功能：登录，登出，参加考试，提交试卷， 查询成绩，添加或修改个人资料。 (2)管理员 管理员可以对试题属性进行设置、对用户资料的查看，删除等，以及对成 绩的查询等 3.3 总体设计思想概述 16 本系统是基于 b/s 架构下的多层结构应用系统。b/s（browser/server）结 构即浏览器和服务器结构。它是随着 internet 技术的兴起，对 c/s 结构的一种 变化或者改进的结构。在这种结构下，用户工作界面是通过 www 浏览器来实 现，极少部分事务逻辑在前端（browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端 （server）实现，形成所谓三层 3-tier 结构。这样就大大简化了用户端电脑载荷， 减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（tco） 15。 在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构。 推荐的分层式结构一般分为三层，从下至上分别为：数据访问（持久）层、业 务逻辑层（或称为领域层） 、表示层 16，如图 3-2： 图 3-2 系统架构 总的来说，采用分层结构的设计思想，可以让每个层由一组相关的类或组 件构成，共同完成特定的功能。层与层之间存在自上而下的依赖关系，上层组 件会依赖下层组件的 api，而下层组件则不依赖于上层组件。例如：表述层依 赖于业务逻辑层，而业务逻辑层依赖于数据库层。并且每个层对对上层公开 api,但具体的实现细节对外透明。当某一层发生变化，只要 api不变，不会影 响其他层的实现。 在本系统中，使用开源的 mysql