毕业设计（论文）-基于Java的精品课程网站的设计与实现.doc

本 科 毕 业 设 计（论文） 题目：基于Java的精品课程网站的设计与实现 学生姓名： 学号： 院 系： 软件学院 专 业： 软件工程 指导教师： 学位级别： 二一八年 四月基于Java的精品课程网站的设计与实现摘要： 在信息化时代飞速发展的当今社会，互联网已经成为人们所熟知的能够快速获取、发布和传播的途径，各种直播软件以及App的泛滥，将人们的生活拉得越来越近。毫无疑问，互联网不仅在经济、政治上有很大的影响，而且在生活上的作用也是无可比拟的。现在，互联网与人们的生活密不可分，人们主要是以网站的形式来发布一些信息，就好比淘宝在各种节日上的活动优惠政策，都会发布在网站上，又比如现在特别流行的各种直播软件，斗鱼、虎牙、熊猫等等，它使用了面对面的方式进行信息的传播，使人们能够足不出户就了解到生活中发生的各种事情。随着国家对教育这方面越来越重视，网上也相继出现了许多的教学网站，网站的建设在互联网中所占的比重也是越来越高，不论是政府、学校还是企事业单位，都非常关注信息化建设。因此，网站的好坏已经受到了人们的高度重视，”建设”成为网站的首要任务。我此次的毕业设计的主要任务就是完成基于Java的精品课程网站这一系统的设计与实现。通过本网站，能够适应各个人群的需求，能够及时地查询到相关的课程信息，了解Java整个的知识体系结构，也为了帮助那些好学者能够自学有关Java的知识，了解网站开发有关的课程。比如：Java基础知识、web前端基础知识以及JavaEE后台开发等等的相关课程和视频，用户可以下载相关课程的课件，在线观看课程的相关的视频。并且能够进行课后的练习以及答疑，能够与教师进行互动。使得教学更加的方便，学生可以在家学习各种类型的课程，老师则可以有更多时间去研究别的知识。这样的话，一方面能够提高学生的自学能力，另一方面也能够减轻教师的压力。这种利己利彼的方法是值得推广的。关键词： 精品课程、网站、Java、信息化、互联网、Servlet、Oracle全套设计加扣 3012250582The Java-Based Quality Course Design and Implementation of Web siteABSTRACT: In todays society ,the rapid development of information age. The Internet has become known as a quick access to the distribution and transmission ,various live softwore as well as the spread of app ,it makes our life more and more close. Undoubtedly, the Internet has played an important role in all aspects of political and economic life. It has deeply affected our life. The main way to push information on the Internet is through the website, and the information is mainly on the Internet. Now particularly with live softwore ,for example, bettas canine teeth panda, etc. it uses the way of face for the transmission of information , the people will never leave home will understand that all things in life. As countries of education pay more and more attention to this field, also appeared a lot of online teaching website, so the website construction is obvious in the position in also connected to the Internet. It has become the government enterprises and schools and our units are an important part of information construction. Therefore, the website construction is also the focus of peoples attention this graduation design mainly completes the design and implementation of java-based high-quality course website. Through this website, can meet the requirement of all people, to be able to query in a timely manner to the relevant course information, understand the entire knowledge about Java, for web development courses .Such as: the basic knowledge of Java web front end and JavaEE development background, and so on related courses and video, the user can download the related courses courseware, watch online video of the course and be able to practice after class and answering questions. It makes teaching more convenient, students can study at home all kinds of courses,the teacher can have more time to study other knowledge Not only improves the students ability of self-study, also save on the teacher time. The selfish approach is worth spreading.Key words：excellent course、website、Java、informatization、Internet、Servlet、Oracle目录摘要.2ABSTRACT.3一 绪论.71.1系统开发背景.71.2系统现状.71.3网站研究的意义.91.4本次设计的主要工作.9二 系统所用技术2.1Java理论基础.92.1.1 项目运行环境简介.92.1.2 Tomcat服务器.92.1.3 Java基础知识.102.2JSP简介.102.2.1什么是JSP.102.2.2 JSP运行的机制.102.3 Servlet简介.122.3.1何为Servlet.122.3.2 关于Servlet.122.3.3 Servlet对象方法简介.122.4 CSS简介.12 2.4.1 CSS是什么.122.4.2 CSS的分类.122.4.3 CSS的特点.12三 数据库设计.13四 系统的概要设计.144.1系统的架构分析.144.1.1系统的三层架构分析.14 4.1.2 MVC模型的应用.144.1.3 三层架构的优缺点.144.2 需求分析.154.2.1系统的定义.154.2.2功能需求.154.3系统模块详细设计.154.3.1 用户登录验证模块.154.3.2课程浏览模块.154.3.3课件下载模块.154.3.4课件上传模块.154.3.5留言板模块.14 4.3.6后台管理中心模块.15五 系统总结与回顾.165.1 课件的上传与下载.165.2 三层架构的开发.16六 总结与回顾.17参考文献.17致谢.18一 绪论1.1系统开发背景在21世纪这个大环境下，互联网无疑是引领我们前进的指南针。自原始社会以来，人类文明的发展以及进步都与知识有着密不可分的关系，文明与知识之间有着必然的联系。而教诲则是文明前进最直接、最有用的体例。尤其在21世纪这个信息迅速发展，高度发达的时代，计算机成为了教育的最先进、最直接的方式。随着计算机的普及以及计算机网络的应用，让学生以及更多的人能够在通过网络学习到更多的知识。作为一个当代的大学生，我认为是有必要为我们的文化建设作出一些贡献的。开发一种能够让学生更便捷地学习的网站是这次设计的主要目的，这样不仅能够让更多的人有机会学习多的资源，而且可以提高学生的自学能力，这样精品课程网站才能更大成都地发挥它应有的作用。1.2 系统现状纵观国内外的研究，对于精品课程网站的研究从未止步，尤其是西方的一些发达的国家，他们经过长期的研究及积累，在精品课程的理论研究和实际运用方面都取得了骄人的成绩。然而我国在精品课程网站建设方面起步较晚，但是也是取得了重大的突破，就目前而言，已经有大约750个国家级的精品课程网站供我们使用，为了让更多的人了解到精品课程网站，我国各省市、各个院校都在积极建立自己的精品课程网站。为更多的人提供方便，这些课程网站也为其他高校的教学起到了模板的作用。 由于课程网站建设在各个高校中发挥了重要的作用，从2003年开始，我国各个高校都投入了大量的人力和物力，积极开展精品课程网站建设工作，通过不懈的努力，我国的教育水平呈现出上升的趋势。部分高校已经开发出支持网站制作相关的软件，而这些软件的出现也是为网站建设提供了巨大的帮助。许多软件公司凭借自身的努力，开发出了一些功能强大、简单易用的课程网站，其中国内比较出名的是“天空教室精品课程开发系统”、”听天空教室网络系统”。国外相继开发出了“Web CT”、Blackboard等系统。这些系统能提高精品课程网站的运行效率，并且在一定程度上降低了精品课程网站的技术门槛，把精品课程网站建设者从复杂的网站技术开发中分离出来，让他们有更多的时间和精力去研究教学手段、课程内容以及教学方法等的改进。他们开发的这些系统，虽然功能比较强大，它们的售价也是“水涨船高”而且还封闭源代码。如果要集中管理和布置的话，它就会丢失自身的灵活性以及个性化特点。这样一来，系统在后期的升级和维护过程中就会变得比较艰难。所以，如何开发通用性强、可重用率高、易于定制和管理的精品课程网站系统是当前需要解决的一个问题。目前国内的精品课程网站基本上都是遵循以下三方面的原则进行建设的，提倡实用性和针对性的建设理念。各个高校在网站建设方面都是采取的独立的开发模式，并不提供统一的标准，他们所需的开发平台也有所不同，在开发和测试环境、前台设计以及后台开发等方面都需要进行大量的重复工作，这样一来，效率就自然而然的下降了。而且，各个网站开发完之后在内容、风格上也是大不相同。 目前，精品课程网站开发存在的不足主要体现在一下几个方面：（1） 体系伶仃，没办法和其他的系统进行更深层次的集成。现在很多的高校都在原来的基础上将各个信息管理系统和教学资源进行整合，有的学校已经建立了自己的信息门户，提供更多的方便。整合工作能够做好的前提是各个系统之间能够共享最基础的数据库，但是现在的精品课程网站系统由于没有考虑到这个需求，而是把课程内容几乎全是以Html的形式呈现给用户。现有的其他教学信息系统的数据大多数都是用关系型数据库，关系型数据库的安全性较高，因此不利于数据的共享。（2） 用户交互机制较弱。大多数的课程网站在进行开发的时候都会加入一定的测试板块，能够提供一些与课程相关的测试题，但是仅提供浏览，并不能在线答题、查看详细解析、系统根据作业情况进行打分操作。此外，一些系统并没有提供师生交流的平台，学生在精品课程网站进行学习的同时，遇到问题不能及时和老师或其他学习的“同学”进行交流，问题没法得到及时的解决。这样一来，学生积累的问题多了并且得不到解决，就会影响用户使用精品课程网站系统的体验。久而久之，系统的使用者少了，那么它的生命周期也就变短了。（3） 界面单一、个性化程度不够，不能吸引更多人的眼球。大部分人在设计系统的时候，都是先让用户通过选择系统提供的固有的模板进行选择，然后根据这些模板进行开发。而这些模板为了方便技术上的实现，界面都一般比较简单，艺术性不强，不能满足不同学科及不同用户的需求。（4）课程内容的管理不善。现在国内有许多网站在建设方面都并非统一，可使用性也不高。教学信息内容得不到及时更新，当教学资源不断丰富增加时，没有设置资源的分类。 随着计算机网络技术的不断发展，精品课程网站也在伴随其同步发展。国内外的各个高校都在积极筹备建设具有知识产权的精品课程网站，并且在网站建设的基础上进一步交流，提高教学和学术交流的效率，减少了学术交流的时间，并且降低了各个学校交流的限制，更有利于提高各个学校的相似度。现在各国政府都非常重视精品课程网站的建设工作，每年都会从国家的教育财政预算中抽取一部分出来鼓励大学生开发出具有特点的课程网站。在我国，像北大、清华这样在世界范围内都有很高知名度的学校都在积极建设自己的精品课程网站，它们不仅对国内开放，而且也对国外开放。使用这种方式可以让国人学习到更多名校的教育资源，一方面提高了教育资源的利用率，另一方面也提升了国人的科学素。1.3网站研究的意义根据我国教育水平的现状，我国在新中国成立之后，教育水平有了很大的提高，但是相比较于西方国家而言，我们的教育水平还是比较落后的。人口众多而教育资源缺乏影响了我国受过高等教育的人口在总人口中所占的比例，目前的这种形式势必会影响我国的经济和社会发展，另外也制约了国民的科学文化素养。所以说如何能够让这少部分人同样拥有学习教育资源的权利成为了一个不可忽视的问题。关于这个，我们的前辈已经充分意识到了问题的严重性，并且也做了许多的研究。随着计算机的告诉发展，人们已经找到了实现这一梦想的路径，那就是把希望寄予互联网这个新兴资源，这样的话，不论我们人在何处，都能够随时随地的学习，打破传统教育的限制，使得更多的人有机会获取到知识，这就是精品课程网站研究的实际意义。1.4本次设计的主要工作如果要问什么是精品课程网站，从较低层次来讲的话，那么它首先是一个网站，既然是一个网站，它就需要具备网站所具有的特点，比如说：安全、可维护、对用户开放。要做到这些，就要求开发者在进行网站设计之前，充分了解并学习有关网络和信息化的一些知识。其次，我们设计精品课程网站的目的本来就是为了让更多的人去学习知识，所以一个好的网站必须具备和教育相关的一些功能，比如在线考试、在线答疑等功能，方便学生在了解完课件以后能够及时地发现自己的不足，并且进行相应的练习。我觉得精品课程网站应该是和我们的时代接轨的。所以，我这次的主要工作就是分析说明精品课程网站所具备的功能以及它的实现过程。 首先，我先通过查阅资料，充分了解了与精品课程网站相关的资料，了解了国内外的现状，通过分析加以实践结合自已在校所学的知识，对精品课程网站有了初步的认识。其次，我运用自身所学的知识，开展自己的工作，介绍如何实现此精品课程网站以及各个功能模块的分析。这就是我这次设计的主要工作。二 系统所用技术2.1 Java理论基础2.1.1 项目运行环境简介（1）jdk版本:jdk1.7.0_75；（2）Tomcat版本:apache-tomcat-7.0.62；（3）Windows环境、Eclipse 4.3开发工具；2.1.2 Tomcat服务器Tomcat 服务器是一个免费开源的Web型应用服务器，它主要是应用于轻量级开发，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP 程序的首选4。对于一个初学者来说，可以这样认为，当在一台机器上配置好Apache 服务器，可利用它响应HTML(标准通用标记语言下的一个应用)页面的访问请求4。实际上Tomcat是Apache 服务器的扩展，但运行时它是独立运行的，所以当你运行tomcat 时，它实际上作为一个与Apache 独立的进程单独运行的4。2.1.3 Java基础知识相信很多人都学习过Java，并且也能够熟练地使用Java语言进行编程。但是，我们应该如何认识Java,入手Java语言呢？这个问题相信许多人的脑海里想到的就是Java是一种编程语言啊。答案是是的，Java的确是一种编程语言，但它不仅仅是一种编程语言，越来越多的人使用Java语言进行开发就说明它是一种编程思想的创新。Java是由SUN公司在上世纪90年代初推出的，刚开始的时候只是应用于一些小的嵌入式的应用。例如：微波炉、遥控器、诺基亚手机等，Java只是作为满足独立于平台的需求而存在的一种语言。后来随着互联网的迅速发展，Java逐渐应用到了WEB这方面。之前大部分的编程语言都需要依赖于某种特定的平台，但是由于网络的发展，Java语言本身也是跨平台的。脱离平台和操作系统成为了应用型软件发展的根本原因。这也就是为什么Java会流行起来的原因。Java语言是完全面向对象的，但是为什么还定义了8种基本的数据类型呢，这不就违反了Java面向对象的特性了吗。关于这一点，SUN公司也考虑了，所以在设计的时候这8种基本的数据类型都有其对应的包装类型，而这些都是可以当做对象来使用的，Java只是从效率上考虑从而使用它们。面向对象的核心是对象，它是自底向上的编程，以对象为核心，组织对象关系，去添加业务逻辑。所以，这就是Java流行起来的原因。2.2 JSP简介2.2.1什么是JSPJSP属于动态网页，实际上就是一个Servlet，它本身不能够独立运行。运用Jsp技术开发的应用程序不仅能够在Linux环境下运行，而且也能够在Windows环境下运行，在别的操作系统上也有很好的兼容性。因此，Jsp技术在实际开发应用当中还是具有很大的影响力的。Jsp页面中包含Html标签和Java代码。当用户第一次访问页面的时候，服务器就会编译这些Java代码，生成.class文件，然后把生成的Html页面返回给浏览器，这样用户就能看到所要访问的资源了。2.2.2 JSP运行的机制JSP的工作原理如下图:图2.1JSP工作原理当用户第一次访问Jsp页面的时候，客户端会向服务器端发送请求，WEB服务器在接收到请求时，首先会把Jsp文件编译成Java文件。在编译过程中，如果Jsp页面中存在语法错误，那么这次编译就会被终止，然后向浏览器返回错误信息；反之，WEB服务器接收到请求后首先把请求发送给应用服务器，然后应用服务器根据收到的请求创建request、response对象，系统会判断Jsp对象是否存在，如果存在的话，服务器会把requset、response对象作为参数去调用Jsp对象相应的方法，方法执行完后，应用服务器会将运行完后的Html页面返回给Web服务器，Web服务器再将结果返回给浏览器，浏览器经过解析以后就会呈现给用户想要看到的页面；如果Jsp对象不存在的话，那么应用服务器会判断这个Jsp文件是否存在，如果文件不存在的话，就会告知用户访问的资源部存在，如果文件存在的话，会将Jsp文件编译成Java文件，经过加载类、实例化和初始化以后，就会调用Jsp对象的相应的方法，最终返回给用户Html页面。在整个过程结束后，request和response对象也会被相应的删除掉。2.3 Servlet简介2.3.1何为 ServletServlet是一个基于Java技术的WEB组件，运行在服务器端，我们利用Servlet可以很轻松地扩展WEB服务器的功能，使它能够满足特定的应用需求。2.3.2 关于ServletServlet本身不能独立运行，只能通过编程人员自己编写的Java类进行调用。Servlet引擎是一种容器程序，它主要管理Servlet对象的生命周期，所以也被称为Servlet容器或者WEB容器。Servlet引擎也会把客户端的请求信息发送给相对应的Servlet或者是将某个Servlet生成的信息返回给客户端，客户端将信息通过浏览器呈现给用户。2.3.3 Servlet对象方法简介Servlet中创建的对象符合单例模式:在web项目整个运行过程中,每个Servlet类只会创建一个对象供使用。一般情况下,这个对象是在用户第一次访问某个页面的时候Servlet才会创建出来,而且之后不管再访问多少次这个Servlet,也不会再去创建它的对象的，这些操作(方法的调用)都是由服务器来做的:1.默认情况下,用户第一次发送请求的时候Tomcat服务器就会通过调用方法中的无参构造器创建Servlet对象；2.创建对象后,Tomcat服务器还会调用初始化方法init(ServletConfig config),将Servlet对象初始化,所以我们可以重写init方法来进行对象的初始化； 3.客户端第一次向服务器端发送请求的时候,Tomcat会调用其中的Service(HttpServletRequest req,HttpServletResponse res)方法,而service方法内部会根据表单的提交方式去调用doPost（）或者doGet（）方法执行相应的代码，在方法中可以接收客户端传过来的参数以及给客户端以Html形式写回去的数据。4.如果客户端再访问这个Servlet,那么Tomcat就会直接调用Servlet对象中的Service（）方法而不是重新创建对象； 5.Tomcat服务器会通过调用destory（）方法将Servlet对象销毁。2.4 CSS简介2.4.1 CSS是什么CSS其实就是一种层叠样式表，使用CSS可以有效地控制页面的显示效果。2.4.2 CSS的分类CSS的分类属性主要是用来控制如何显示页面元素的，可以设置图像显示的位置，也可以使用绝对值来定位元素的位置，还可以调整元素的可见度5。2.4.3 CSS的特点（1） 层叠性在权重相同的情况下，同一个标签的样式发生冲突，最后定义的样式会将前面定义的样式覆盖。（2） 继承性默认情况下，如果子元素没有设置样式，那么该子元素会继承父元素中可以被继承的样式；width属性和hight属性不能被继承；它们的顺序依次为：继承通配符选择器标签选择器ID选择器行内样式二进制编码-Servlet中使用二进制流获取内容 我们需要将表单内容设置为: Method=”post” enctype=”multipart/form-data” 表单中的enctype属性： 1、新建的表单默认是”application/x-www-form-urlencoded“，只处理表单域中的”value“属性值，采用这种编码的方式的表单会把表单域的值处理成url编码方式 2、multipart/form-data属性，如果使用这种编码方式的话，页面表单会以二进制流的方式去处理表单中的数据，并且也会把文件域中指定的文件也封装到请求的参数里面去； 3、”text/plain“主要适用于直接通过表单发送邮件的方式； 文件下载原理 1、通过调用HttpServletResponse.setContentType（）方法把”Content-Type“字段的值设置成application/octet-stream或application/x-msdownload，决定客户端服务器以何种方式来接收返回的信息。 2、通过调用HttpServletResponse.setHeader（）方法把Content-Disposition头的值设置成”attachment;filename=文件名”，浏览器通过附件的形式来获取到用户上传的文件。3、通过调用HttpServletResponse.getOutputStream方法返回ServletOutputStream对象，然后通过Java中的流向客户端以字节的方式写入文件中。 这就是java中文件上传下载的原理5.2三层架构的开发我们在进行三层架构开发的时候，系统主要的功能和业务逻辑都是在Service层实现的。三层架构是指在开发JavaEE应用的时候，将原本混乱的代码与业务逻辑分离开来，每层都负责自己的工作，互相不会干扰。不再是从Web层直接与数据库交互，而是Dao层主要与数据库交互，将数据返回给service层，Service层则是主要负责实现整个系统的业务逻辑，Web层主要是处理客户端发过来的请求。各层的作用:1：Dao层:Dao层包含了与数据库连接的信息以及对数据的操作：增加、删除、修改、查询； 2：Service层:主要实现的是业务的逻辑，是针对具体问题具体分析的，整个系统的逻辑都是在service层进行分析然后实现的； 3：Web层:Web层涉及的就是与用户交互环节了，Web接收用户发来的请求，然后经过Service层和Dao层的处理，最后从数据库相应的表中查出数据，进而将数据通过前台页面展示给用户。 六 总结与回顾通过此次毕业设计，我所做的系统只是简单地实现了用户的注册和登录以及修改信息、课件的上传与下载、后台管理中心等功能，还有许多需要完善的地方，因此系统还是需要继续去扩展的，以实现更多的功能，具体有以下几点：（1） 用户的登录和注册：用户首次访问主页时，会显示部分课件给用户，客户可以点击查看课件信息，点击登录时系统会根据用户输入的用户名和密码通过Ajax技术进行登录验证，如果用户在数据库存在的话就会登录成功；反之，如果用户不存在的话，就需要进行注册才能够进行登录；（2） 用户修改信息：当用户成功登录首页时，可以点击“我的信息”查看用户自身的信息，并且可以修改用