前言

本文是学生管理系统的详细架构设计文档，用于指导整体系统开发、测试、运维

词汇表

学生自助平台：指学生用于自助信息管理、查询的操作平台

教师自助平台：指教师用于自助信息管理、课程、考试等信息管理的操作平台

1. 业务背景

随着学校的规模的不断扩大，学生数量的增加，需要处理的信息也日趋增大。不仅花费大量的教师资源， 处理效率也十分低下。

为提高学生管理的管理水平，优化资源，尽可能降低管理成本成为学生管理的新课题，学生管理系统是从 学生管理现状出发，根据学生管理的新要求进行开发设计的，它需要解决学生信息管理数据信息量大修改 不方便，对一系列数据进行分析时花费时间长等问题，帮助学生管理人员有效管理学生信息。

因此学生信息管理系统可以通过系统规范化地管理、科学性统计和快速查询、修改、增加、删除等，提高 信息的准确度以及日常管理的工作效率。

本系统主要是应用于学生各类信息的管理，总体任务是实现学生信息关系的系统化、规范化、自动化，其 主要任务是统计学生各类信息进行日常管理，如查询、修改、增加、删除、以及学生选课、成绩的查询等 功能设计的管理系统。

从功能角度，整体系统可以分为 3 个组成部分：

• 学生自助平台：给学生提供查询个人信息、课程信息、选课、考试结果查询等功能的平台

• 教师自助平台：给教师提供管理学生信息、录入课程信息、考试信息等功能的平台

• 学生管理系统：实际的后端程序，用于支撑上述 2 个交互系统。

2. 限制 &约束

1. 整体项目必须在日期 xxx 前完成

2. 整体成本不能超过 xxx 万

3. 总体架构设计

整体架构采用了微服务的架构。按照业务功能又细分为 3 个子系统：

• 学生子系统：用于实现学生信息的 CRUD 等操作

• 课程子系统：用于实现课程信息的 CRUD 等操作

• 权限子系统：用于权限控制

整体系统使用 B/S 结构。通过 Web 界面提供学生自助平台、教师自助平台的功能。

外层通过 Nginx 提供统一的访问 API，学生自助交互平台和教师自助交互平台通过 HTTP + JSON 方式和后台系统进行交互。

每个子系统可以酌情使用多机器部署，使用 Nginx + KeepAlive 来避免单点故障

4. 详细架构设计

4.1 核心功能

4.1.1 课程信息录入流程

整个信息录入流程包含下面几个步骤：

1. 教师登录教师自助平台，录入信息，提交信息

2. 课程信息发送到课程子系统，课程子系统调用权限子系统进行鉴权操作

3. 鉴权通过，课程子系统写入实际信息到数据库

4. 课程子系统返回响应，界面显示录入结果

4.2 关键设计

1） 灵活权限管理

整个系统多个场景设计到权限控制，如：

• 学生个人信息的权限控制，信息隔离

• 学生个人媒体资产的权限控制

• 学生信息和老师信息之前关联的权限控制

• 课程信息和学生信息、老师信息之间的权限控制

• ...

为加强整体架构设计的扩展性，系统使用 Shiro 配合 RBAC 的设计思路来构建整体的权限控制方案，并单独拆分权限控制子系统来方便系统迭代和演进。

4.3 设计规范

1）后端技术栈使用 SpringBoot + Shiro + MyBatis

2）数据库使用 MySQL（Innodb 存储引擎）

3）前端技术栈（学生自助平台、教师自助平台）使用 Vue+Webpack

4）前后端之间使用 HTTP+JSON 格式进行交互，消息格式满足基础格式固定，形如：

{  "code": 200,  "body": { ... }}

5. 架构质量设计

5.1 数据安全

由于该系统为实际生产系统，学生、考试、课程等信息又是高校相对重要的一种数字资产。所以数据存储安全要求相对较高。但是顾全到整体技术度和成本，考虑使用 MySQL 主备的方案来进行核心数据的存储。且可以酌情选择将数据库数据定期冷备到三方存储，加强数据防丢保障。

6. 架构演进规划

6.1 学生管理系统一期

包含下述主要功能：

• 学生账号信息管理

• 组织管理层级信息管理

• 学生个人学习资料管理、权限控制

• 学生信息查询，如课程、成绩、文件查询

• 课程管理信息管理功能

• 教师侧排课功能、教程选定功能等

• 考试信息管理

6.2 学生管理系统二期

包含下述主要功能：

• 学生账号信息增加三方信息绑定功能，三方如手机号、微信号等，并增加账号自助找回功能

• 增加学生个人学习资料支持媒体类型

• 增加课程习题功能、作业功能

• ...