计算机科学与技术毕业论文37815.doc

本科毕业设计（论文）计算机实验中心点名系统第1章 绪论1.1 课题背景在计算机技术广泛推广的今天，应用计算机已经大大的提高了社会的各方面的效率，而作为学校，社会知识的高度集中区，计算机已经成为一种必需品。有了计算机，那么我们就应该在方方面面想到用它来提高我们的效率。对于大学学生的考勤方面，现在越来越显示出其重要性，虽然大学生都已经步入成年，但是其自治力还是很不乐观。很多方面还需要代课老师和学校的监督，当然对于中学生就更是重要了，对于上课点名很占用时间，而且效果不好，老师不能对学生每次点名情况都有明确的了解，所以一个可视化的点名系统称为必需。此外，对于学生上课表现情况。老师可以更具其回答问题的质量及次数来进行打分，所以在上课时有一个能够面向学生的点名系统对学生的知识进行提问也成为老师们十分想要的一个系统。但是虽然软件业发展很快，对于这方面的软件却很少见，所以开发点名与提问系统的软件成为一个十分需求的任务。1.2 本课题研究的目的及意义1.2.1 研究目的本软件专门为了老师和广大学生上课的便利而设计。所以本组成员对老师（用户）进行了调查以及对这方面的细节进行了考察力求使老师在课堂上不通过喊破嗓子，不用大声读题，不用对学生的资料进行询问。只需要电击鼠标就可以实现对学生点名与提问，方便省时。此外，本软件中还有对学生的大分与记录，对学生的整体情况进行记录，以及对每次到课情况进行统计，使得课堂上的更多情况能在数据库中得以保存。可见本软件在目标上是尽量满足用户的需求。1.2.2 研究内容计算机实验中心点名系统可以分为数据采集和数据处理7，由于实际情况的限制，本点名系统主要是对数据进行处理。系统对采集后的数据进行分析处理。用户端服务器点名系统tcp/iptcp/ip 图1-1 计算机实验中心点名系统图如图1-1可以看出，学生使用不同的计算机，当使用时通过tcp/ip协议将到课信息数据到传送到服务器，管理中心会将采集后的数据传到计算机实验中心点名系统中进行处理，由点名系统按照时间，定时的生成日表、月表、年表，这些表单将成为管理员统计的基础数据。1.2.3 研究意义本软件专门为了老师和广大学生上课的便利而设计。所以本组成员对老师（用户）进行了调查以及对这方面的细节进行了考察力求使老师在课堂上不通过喊破嗓子，不用大声读题，不用对学生的资料进行询问。只需要电击鼠标就可以实现对学生点名与提问，方便省时。此外，本软件中还有对学生的大分与记录，对学生的整体情况进行记录，以及对每次到课情况进行统计，使得课堂上的更多情况能在数据库中得以保存。可见本软件在目标上是尽量满足用户的需求。1.3 本章小结在越来越重视教育的今天，点名也成为老师上课不可缺少的，而计算机试验中心点名系统应运而生，不仅解决了老师在点名中的便利性问题，同时可以保证学生更好的课堂效果。第2章 技术综述第2章 技术综述2.1 b/s结构b/s(browser/server)结构即浏览器和服务器结构11。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b/s这种结构下，用户的工作界面是通过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11。这样就大大简化了客户端电脑载荷，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。以目前的计算机网络技术来看，局域网建立b/s结构的网络应用，并且通过internet/intranet(互联网/企业内部网)模式下数据库的应用，相对易于把握、成本也是较低的。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式(比如局域网lan，广域网wan，internet/intranet等)访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理的访问权限，同时服务器数据库也很安全。特别是在java这样的跨平台语言出现之后，b/s架构管理软件更是方便、快捷、高效。2.1.1 使用b/s结构的优势计算机实验中心点名系统是针对于各大院校服务，在这些学校中，使用b/s结构做成的系统不仅维护和升级方式简单，同时可降低成本，选择性也更多。1. 维护和升级方式简单。目前，软件系统的改进和升级越来越频繁，使用b/s结构的软件，系统管理员只需要管理服务器，而所有的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享。由于b/s结构的管理软件只安装在服务器(server)上，系统管理员只要管理服务器就可以，而用户界面的主要事务逻辑是在服务器端通过www浏览器实现。这样的设计导致所有的客户端只有浏览器，所以系统管理员无需为用户做更多工作，而用户只要维护好硬件设备就可以使用软件系统。今后，软件升级和维护会越来越容易，而使用起来会越来越简单，这对用户的人力、物力、时间、费用的节省是显而易见的，惊人的。b/s结构对计算机实验中心点名系统来说，它的适用范围是广泛的，因为它支持着移动网络、传输网络、固定网络6，当这些网络随着科技的进步而变化时，计算机实验中心点名系统也会跟随着进步。这时只要在网站中升级系统，所有的用户就会看到更新后的系统，不需要系统管理员去逐一的调试企业内的所有客户机。2. 成本降低，选择更多。众所周知，windows在桌面电脑上占领绝对的市场，浏览器成为了标准配置，但在服务器操作系统上windows并不是处于绝对的统治地位。现在的网络技术发展趋势为凡是使用b/s结构的应用管理软件，只需安装在linux服务器上即可，而且安全性很高。即使服务器的操作系统的选择是很多，但是使用b/s结构的管理软件，无论它处于什么操作系统中运行，都可进入软件系统中。这一设计以让大部分使用windows作为操作系统的用户，都可以使用本系统，同时不受到任何其他影响。这样就是说，在学校的服务器上开发了计算机实验中心点名系统，各个用户只要安装浏览器就可以了，并不需要知道计算机实验中心点名系统的服务器使用的是哪一种操作系统。2.1.2 使用b/s结构的劣势计算机实验中心点名系统的服务对象是各大院校，这样系统要求服务器可以承担较重到负荷，而且一旦数据存储量过于庞大时，服务器可能面临崩溃，这样后果将不堪设想6。对于计算机实验中心点名系统来说，每天都需要采集每分钟的数据信息，而且它拥有大量的业务用户，如此来看，系统每天都需要处理大量数据。所以，使用b/s结构也存在一些问题，就是随时要面临数据过多导致系统崩溃的问题。但在实际生活中，数据库存储单位即网络运营商都会有备用的数据库存储服务器，以防在发生问题是及时解决。192.2 java概述java是一种简单的，面向对象的，分布式的，解释型的，健壮安全的，结构中立的，可移植的，性能优异、多线程的动态语言12。2.2.1 java的特点1. java语言是简单的12。java丢弃了c+ 中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地，java语言不使用指针，并提供了自动的废料收集。2. java语言是一个面向对象的12。java语言提供类、接口和继承等其他内容，为了简单起见，只支持类之间的单继承，但支持接口之间的多继承，并支持类与接口之间的实现机制(关键字为implements)。java语言全面支持动态绑定，而c+ 语言只对虚函数使用动态绑定。总之，java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。3. java语言是分布式的12。java语言支持internet应用的开发，在基本的java应用编程接口中有一个网络应用编程接口()，它提供了用于网络应用编程的类库，包括url、urlconnection、socket、 serversocket等。在本设计中，更可以体现出java分布式的特点，通过定义不同接口，实现类实现这些定义好的接口。4. java语言是健壮的12。java的强类型机制、异常处理、废料的自动收集等是java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是java的明智选择。java的安全检查机制使得java更具健壮性。对于本身为一个大型管理系统，java的这一特点成为通讯网络电子计费系统的必要功能保障。5. java语言是安全的12。java通常被用在网络环境中，为此，java提供了一个安全机制以防恶意代码的攻击。在通讯网络电子计费系统中，用户是通过网络连接到服务器，java这一特点保障了系统的安全性。6. java语言是可移植的12。这种可移植性来源于体系结构中立性，另外，java还严格规定了各个基本数据类型的长度。java系统本身也具有很强的可移植性，java编译器是用java实现的，java的运行环境是用jdk1.5实现的。这样，使得通讯网络电子计费系统在任何操作系统下都可以执行。7. java语言是多线程的12。在java语言中，线程是一种特殊的对象，它必须由thread类或其子(孙)类来创建。java的多线程使用，使得系统可以解决多个客户端的数据传输问题。8. java语言是动态的12。java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。这一特点可以让电子计费系统显示动态页面，从而使系统的页面更加丰富，最终可以让用户和系统之间具有更紧密的交互性和联系性。2.2.2 使用java的优势java的编程思想是符合人的思维12。当编写通讯网络电子计费系统时，首先分析思考系统的使用者，根据使用者编写用户类和管理员类。然后根据设计者想在电子计费系统中需要实现的功能编写功能模块。1java编程语言体现出各司其职，各尽所能12。在电子计费系统中将管理员和用户严格区分开，管理员仅仅是操作后台功能模块，用户仅仅是操作前台自服务模块。系统中不同角色的使用者各司其职，不会对其他操作进行干扰，尽其所能完成所有功能。2.2.3 javascript的使用javascript是一种面向对象的客户端脚本语言，主要目的是为了解决服务器端语言，以及解决遗留的速度问题，为客户提供更流畅的浏览效果12。javascript具有交互性，能够包含更多活跃的元素，javascript是一种脚本语言(scripting language)，或者称为描述语言。在html基础上，使用javascript可以开发交互式web网页。javascript的出现使得网页和用户之间实现了一种实时性的、动态的、交互性的关系，使网页包含更多活跃的元素和更加精彩的内容。javascript这种技术应用在通讯网络电子计费系统中，体现在管理员管理权限中。因为在本系统构思时，希望在页面中可以根据管理员的权限显示出不同的管理功能页面。第3章 系统分析2.3 jdbcjdbc是java的开发者sun的javasoft公司制定的java数据库连接(javadatabaseconnectivity)技术的简称，是为各种常用数据库提供无缝联接的技术。jdbc 可做三件事：与数据库建立连接、发送 sql 语句并处理结果13。2.3.1 jdbc的概念jdbc(java data base connectivity)是java数据库的一种连接，它是一种用于执行sql语句的java api，可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用java语言编写的类和接口组成14。jdbc为工具/数据库开发人员提供了一个标准的api，据此可以构建更高级的工具和接口，使数据库开发人员能够用纯 java api 编写数据库应用程序。当java可以使用jdbc后，系统向各种关系数据发送sql语句就是一件很容易的事。换言之，当系统设置jdbc api后，就不必为了在访问sybase数据库专门写一个程序，而当系统需要访问oracle数据库时，专门为其写另外一个程序，或在访问informix数据库又编写另一个程序等等，程序员只需用jdbc api写一个程序就够了，它可向相应数据库发送sql语句的调用。同时，将java语言和jdbc结合起来使程序员不必为不同的平台编写不同的应用程序，只须编写一遍程序就可以让它在任何平台上运行，这也体现了java语言“编写一次，处处运行”的优势。2.3.2 jdbc的任务简单的说，jdbc的任务就是做三件事情：与数据库建立连接、发送sql语句并处理结果。在通讯网络电子计费系统中，很必然的需要和后台数据库相连接，因为操作的最终目的是得到计费清单。jdbc如果想建立连接必须要装载驱动程序，在驱动程序装载成功后才能与数据库建立连接。在电子计费系统中，系统在设计到过程中使用到到是oracle数据库，因此只要在程序中写一段可装载oracle驱动程序的代码就可以与数据库建立连接。2.3.3 jdbc的优势和劣势jdbc用于连接java应用程序与各种关系数据库。这使系统中在建立b/s(浏览器/服务器)结构时，把java作为编程语言，把internet作为网络，把有关的数据库作为数据库后端。jdbc的使用让编程人员从复杂的驱动器调用命令和函数中解脱出来，从而将更多的精力投入到应用程序中的关键地方。在通讯网络电子计费系统中每一个页面都涉及到和数据的连接，使用jdbc可以减少工作量。同时jdbc也是面向对象的，可以将常用的方法封装为一个类。在通讯网络电子计费系统中，就将常用的数据库建立了一个工厂，以方便管理员和用户的调用。jdbc也存在着缺点，使用后访问数据记录的速度会受到一定程度的影响，但是影响不会很大。jdbc结构中包含了不同厂家的产品，如果更改数据源就会带来很大的麻烦。但是在本系统中，并没有建立非常庞大的数据，也不会随意的更改数据源，所以对本系统影响不大。第3章 系统分析3.1 系统的可行性分析3.1.1 经济可行性经济可行性是指这个系统的经济效益是否可以超过其开发成本。对于计算机实验中心点名系统而言，它是针对于各大院校设计，它的使用对象是老师，同时网络的使用者是学生及老师。本系统一方面，为运营商提供了处理数据的系统，可以节省处理数据的时间，不必人工的将采集到的每分钟数据整合为日表、月表、年表。另一方面，点名系统运行环境采用现有的操作系统windows系列。系统开发工具，以及后台数据库，均无须购买。因此实施考勤管理系统，所需费用为0。同时，由于系统设计的是b/s结构，在维护系统、升级系统上也节约了大量资金。因此，实施点名系统，在经济上是可行的；将点名系统全面投入运行，在经济上也是可行的。3.1.2 技术可行性计算机实验中心点名系统使用的是b/s结构，用户通过www浏览器进入用户登陆页面，从而对其自服务模块进行操作。在这种结构下，用户界面完全在www浏览器实现，形成浏览器/服务器结构。点名系统时基于java的编程语言为基础语言，更突显其面向对象的特性，以及跨平台可移植性。动态的jsp页面加强了用户与系统的交互性， oracle数据库可为其处理大量数据。因为这套系统毕竟是针对企业而设计，为其处理的数据量必然非常大。为了使系统具有详细、清晰的可读性，使用了ssh架构，清晰的为其建立各个层，将jdbc数据操作封装。这些技术的使用，精简了设计代码，让设计过程更具层次化，设计流程更加清晰。因此，点名系统的开发在技术上是可行的。3.2 系统流程图系统流程图是概括地描述系统的物理系统的传统工具。在本系统中表达的是数据在系统各个部件之间流动的情况16。点名系统流程图如3-1所示。身份验证资料库登录类型学生功能教师功能使用者管理者功能包括教师功能学生教师图3-1 点名系统流程图 3.3 数据流图数据流图dfd(data flow diagram)是一种图形化技术，它描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换16。本系统的数据起始点为学生、教师、管理员，终点是用户表、学生基本信息表、点名信息表、问答信息表。本系统的数据流向为老师、学生开通服务。当用户可使用本系统后，系统会统计用户的各类信息，最终方便用户查看、编辑。如图所示为数据流图。点名系统学生查看教师查看、编辑管理员查看、编辑、统计 顶层数据流图 点名申请 用户信息表身份认证点名处理与提交点名信息表学生验证不通过验证通过管理员查询、编辑、统计教师查询、编辑点名系统模块数据流图 教师学生管理员用户信息表身份验证查看查看查看、编辑、统计教师学生管理员学生基本信息表学生基本信息模块数据流图修改密码添加用户删除用户教师学生管理员用户表用户管理模块数据流图查看、编辑查看统计题库问答信息表教师学生管理员问答模块数据流图3.4 系统功能需求描述计算机实验中心点名系统的用户分为学生用户和教师用户。数据采集时，数据中心采集到所有用户的使用数据，但是在最终统计的是学生，即该学生的基本信息、点名信息、问答信息、用户信息。1. 前台需求功能：用户自服务模块。登陆已给定的用户，用户在登陆后可以修改各类信息，修改密码，查询各类信息。2. 后台需求功能：主要是管理员操作的后台界面。1) 用户管理功能模块：计算机实验中心点名系统的用户是老师和学生，管理员可以对用