前言

本文是外包学生管理系统的架构设计文档，用于指导项目的开发，测试，运维工作。一些关键性的设计约束必须遵守，如有调整，需提交架构师审核方可修改。

词汇表

• Nginx：反向代理服务器，可当做网关使用

• Vue：前端开发框架

• Spring Boot：Java 语言下企业级 Web 应用开发框架

• Mysql：关系型数据库

1. 业务背景

• 目的

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。

• 价值

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。

• 任务

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

• 系统为 Web 应用，兼容 IE9 以上浏览器

• 系统采用前后端分离的架构

• 前端开发语言采用 Vue2，UI 框架不限

• 后端开发语言采用 Java，JDK 版本为 1.8

• 后端开发框架采用 Spring Boot 2.x 的版本

• 数据库采用 Mysql（Oracle 社区版），采用 5.7 最新版本

3. 总体架构

Rank & Role

系统为典型的 SOA 架构，非简单的单体应用。相对比较复杂，需要在架构分层上明确各自的角色，层与层之间的关系。

Relation

Web 层 & 服务层

• web 层和服务层不直接通信，通过网关代理到同一个域下进行通信

• 服务层不同的子系统对应前端各个模块，服务层各子系统交叉部分接口放在哪个服务下由开发者自行决定

• web 层与服务层严格按照契约编程，标准化 API 设计，并做好版本管理

服务层 & 服务层

• 服务层各个子系统之间为不同的应用，互相之间通过共享存储层数据来交互，不做任何 RPC 通信

• 服务之间如需进行直接交互，可以选择将业务合并实现到单个子系统中

3.1 架构分析

• 高性能：系统使用人数较少，无需高性能设计

• 高可用：业务并非经常使用，只需要在关键使用时间做好运维保障即可。数据方面不要全部丢失就行。

• 可扩展：系统业务较为复杂，需要比较好的可扩展设计，方便后期业务迭代

• 成本、安全：如果条件允许，数据库备库可以考虑跨学校机房部署

3.2 总体架构

4. 详细设计

4.1 核心功能

无，因为学生管理系统和中间件系统不同，并没有严格意义上的核心功能。

4.2 关键设计

学生子系统

1. 系统登录：此功能面向所有用户角色，根据用户角色权限不一，功能权限也不一样。

2. 账号分配：学生账号由系统生成，给定相应权限，可进行密码更改，无法对系统成绩评定等功能做出相应干 涉。教师账号由管理者（教务）通过系统生成，教师有对学生成绩评定和试卷评定的权限，同时兼容学生权 限。管理（教务）权限由系统固有账号，是系统 root 权限，对教师有分配管理权限，对数据有增加、修改、 删除、查询权限。

3. 账号绑定：学生账号可通过第三方如：手机号码、微信等自行绑定，可实现账号自助找回等。

4. 组织管理层级：按学生实际情况划分归属。 例如：软件学院—数字传媒方向（专业）—软件 1306—苗雨 乔。

5. 文件上传/下载：此功能针对所有用户开放，学生可以将自己课堂笔记、日常作业等相关信息在线传输，教 师通过学生上传的相关作业、试卷信息进行相应评定，完成对学生平时成绩的评定。此功能一旦评定结束，所 有用户只有查询、浏览的权限，除管理员外其他用户没有对成绩修改的权限。

6. 信息查询：此项功能包含课程查询（含课程体系、课时安排、课表、教师、教材等）、成绩查询、文件查询。

课程子系统

• 课程模块

1. 课程录入：由管理员对相应课程体系进行录入，供学生、教师进行在线选择。

2. 选课功能：学生可以在线对自己的课程体系进行选择，相对应的课程选择功能类比。

3. 排课功能：此功能根据学生选定的课程和教学体系安排，对相应教师、教室、时间进行统一规划安排。 排课功能备选开发方向为在线排课和人工录入，在线排课是系统根据课程要设置课程的名称、课时、上课 的班级、代课老师等信息，除此之外，还可以选填排课时的优选项，例如：上课时间有限上午等系统自动 生成课程信息，管理员有权限对课程安排作出添加、删除、修改等判定。

4. 教材选择：此功能由教务统一管理，根据每门课程选定相应教材。

• 考试模块

1. 试卷区域分割：发起考试：期中的时候，教师可以创建一次考试；而在月考时可以根据上课的周数进行考 试安排，如一般可以在在第八周、十二周、十六周分别创建三次考试。其中这些考试题目是在事先录入好的 题库中按照教师设定的知识点、范围、难易程度以及题型自动生成的试卷。每创建一次考试之后，教师需要 将出好的考试题进行分割点标注，然后印刷试卷，考试。考试过后，试卷会被扫描，然后教师需要将扫描件 试卷录入系统之中，系统会根据标注点对试卷进行预处理和分割。教师进入系统，可以对已经分割好的试卷 进行判分。

2. 平时成绩：此项功能包含学生平时所有相关成绩信息，例如：考勤主要是由教师终端自动生成的或者教师 手动输入，时间期限为当天；课堂笔记主要是由学生在当堂课程结束后将自己的笔记上传然后由教师批阅给 予成绩在下次上课前完成自动签名；课后作业主要是在每堂课之后，教师可以发起一次作业任务，学生应老 师设定的时间内提交作业，老师会对作业进行批阅，在下次课前给予成绩评分，将以上方式计算得到的总成 绩计入平时成绩。最后按照系统判定的平时成绩结合月考、期中、期末试卷成绩按相应比例得出学生最终成 绩。

3. 评分判定：教师使用系统对上传的试卷分割区域作出相应的评分。由于教师要对试卷进行签字，我们建 议教师在评分之前可以在试卷上进行签字，由此得到的扫描结果就有教师签字。如有额外需求，需要教师通 过外设进行试卷签字，此项功能暂不做需求开发。

权限子系统

1. 系统使用者有学生、教师、管理员、辅导员。

2. 学生、教师、辅导员可以注册、登录、修改自己的信息，但注册信息需要管理员审核通过。

3. 学生只能查看自己的成绩，教师可以修改学生的成绩。

4. 辅导员可以查看学生的信息，可以设置学生的奖惩信息。

5. 教师可以上传考试试题，学生可以做题。

4.3 设计规范

5. 质量设计

6. 演进设计