前言

该文档是外包学生管理系统的架构设计文档，用于指导学生管理系统的业务开发、测试和运维。

词汇表

Nginx：高性能的 HTTP 和反向代理 web 服务器。

MySQL：行业主流的开源免费关系型数据库管理系统，用于存储业务数据。

Spring Boot：基于 Spring4.0 设计，具有开箱即用和约定优于配置的策略，简化了 Spring 应用的整个搭建和开发过程。

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。

2.约束和限制

1.开发团队人员少，技术水平普通，尽量采用难度适中的技术方案；

2.预算成本低，没有专职运维人员，要求系统架构不能太复杂，方便运维；

3.一次性交付产品，不需要考虑太多的后期需求演化，学生数量不会有非常大的变化，数量比较稳定，系统可以使用多年。

3.总体架构

3.1 架构分析

系统根据业务紧密度划分为学生子系统、课程子系统和权限子系统，三个子系统之间存在交互关系。

3.1.1 高性能

考虑到学生的数量，系统的 QPS 和 TPS 都不会很高，计算量和存储量都不会很大，不需要考虑很高的性能问题。

3.1.2 高可用

数据库层面，采用主备架构，保证数据存储方面的高可用；

应用层面，每个子系统可以做分布式部署，保证每个子系统的高可用。

3.1.3 可扩展

考虑到本系统是一次性交付，不需要考虑后期的演化和学生人员数量增加很多的问题，可扩展不是系统主要需要考虑的点，可以在每个子系统的分布式部署中，弹性增加集群数量，提供可扩展的能力。

3.2 总体架构

web 端采用 Nginx 做负载均衡服务器，根据请求 URL 分发到不同的子系统中，每个子系统可以进行分布式集群部署，数据保存在 MySQL 数据库中，数据库架构采用主备模式。

4.详细设计

4.1 核心功能

人员管理：使用人员的使用流程，根据不同的人员角色设计使用时序图；

权限管理：考虑权限管理对于人员角色的控制粒度和模式；

课程管理：课程管理中涉及的选课和课程维护管理功能；

考试管理：需考虑考试的试卷录入、成绩评判、成绩组成、最终排名等各种信息管理。

4.2 关键设计

数据库主备架构模式

子系统分布式集群架构设计

5.质量设计

5.1 可测试性

从系统的开发阶段开始，每个子系统的每个模块都需要进行单元测试和集成测试，并保证每个子系统可以进行自动化的测试。

5.2 可维护性

系统的架构部署比较简单，每个子系统都有独立的部署和维护脚本，系统升级操作很简单。数据库采用主备架构，编写响应的启动和同步脚本，保证数据库的高可用性。

5.7 成本

考虑到系统的用户数量和使用维护成本，采用云服务器部署系统，并且系统对于性能要求不是很高，不需要购买很高的云服务器配置，够用就好。

6.演进规划

因为是一次性交付项目，不需要考虑太多的演进性规划。