前言

本文是外包学生管理系统的详细架构设计文档，用于指导消息队列后续的开发、测试和运维。

词汇表

• nginx：一高性能的 HTTP 和反向代理 web 服务器；

• springboot2.x : spring 软件框架，便于快速开发；

• mybatis：数据持久层框架；

• mysql：一个流行的关系型数据库管理系统；

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. 数据可靠性要求：保障已存储数据不会丢失；

2. 性能要求：要求支撑 1000qps 的访问量；

3. 成本要求：要求成本在 30 万以下；

3. 总体架构

3.1 架构分析

3.1.1 高可靠

主要目的是实现学生信息管理的系统化、规范化和自动化，其主要任务是管理学生相关信息，如学籍、课程、成绩、奖惩，所以主要考虑数据高可靠，保障已存储数据不能丢失；

3.1.2 性能

为保障选课等集中操作场景下的性能，需要保证业务模块 1000qps 以上的性能；

3.1.3 可扩展

为了满足高校未来的发展，以及学生管理系统日后的复杂性需求，需要一个可扩展的系统；

3.2 总体架构

1. 使用 nginx 集群对外暴露服务，并把请求分发至不同的子系统中；

2. 系统拆分成三个子系统，便于后期运维与能力的扩展；

3. 数据存储高可用，主备 MySQL 集群，主备数据复制，定时备份至冷存，保障数据不丢失；

4. 详细设计

4.1 核心功能

4.1.1 学生子系统

注册，信息查询，账号管理。

4.1.2 课程子系统

课程信息管理，选课。

4.1.3 权限子系统

账号角色管理，权限分配，账号信息管理。

4.2 关键设计

4.2.1 高可靠

1. 存储：主备 MySQL 集群，主备数据复制，定时备份至冷存，保障数据不丢失；

2. 业务：保证强一致的业务接口，所有接口皆原子化；

4.2.2 性能

1. 水平扩容能力；

2. 业务高性能实现；

4.2.3 可扩展

1. 细分子系统设计；

2. 全接口化：将所有的模块能力都由 api 接口暴露；

4.3 设计规范

1. 前后端分离；

2. 模块间通信均需要暴露 api 接口；

3. 以 json 作为通讯格式；

5. 质量设计

1. 可测试性

可以通过各个功能模块的接口，来进行系统的功能、性能测试

2. 可维护性

生成 docker image，进行 docker 化部署

3. 可观测性

可以通过各个功能模块的接口、系统的日志、系统常见指标的监控来观察系统的内部运行情况

6. 演进规划

一期：完成上述三个子模块的相关功能；

二期：加入考试、网课、缴费等相关功能子模块；