模块三作业 外包学生管理系统详细架构设计

外包学生管理系统

前言

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

词汇表

无

1. 业务背景

随着学校规模的扩大，要处理的学生信息管理数据量越来越多，统计学生相关数据信息花费时间越来越长，学生信息管理效率日趋低下。因此，提高信息的准确度和日常管理的工作效率显得非常有必要。基于以上背景，我们需要实现外包学生管理系统，总体任务是实现学生信息管理的系统化、规范化、自动化，主要任务是学生各类信息日常管理（新增、修改、查询、删除）及学生选课、数据统计等功能的实现。

2. 约束和限制

题目要求采用备选架构一将系统拆分为学生子系统、课程子系统、权限子系统。

数据不能全部丢失。

3. 总体架构

3.1 架构分析

3.1.1 高性能

计算高性能：系统用户为学校学生、老师、辅导员，用户量不大，并发访问量不大，所以不需要考虑计算高性能。

存储高性能：用户量不大，访问量不大，所以不需要考虑存储高性能。采用常用关系型数据库比如 MySQL 就可以。

3.1.2 高可用

计算高可用：由于是学校内部自己使用的系统，如果应用服务器短时宕机仍能接受，所以不需要考虑计算高可用。不需要

存储高可用：可以容忍系统数据少量丢失，少量丢失的数据可以人工修复。但是不能容忍大量甚至全部数据丢失，故需要考虑存储高可用。

3.1.3 可扩展

按题目要求将系统拆分为学生子系统、课程子系统、权限子系统。

3.1.4 可测试性

不宜划分过多的子系统。

3.1.5 可观测性

运行过程中打印相关日志，便于排查问题。采用常用的 log4j 即可。

3.1.6 成本

由于对于高性能、高可用、可扩展要求不高，所以成本不宜过高。

3.2 总体架构

外包学生管理系统是学校内部使用的独立的系统，不与其它系统有交互，故无需画出系统边界白盒图。

系统架构图也是部署架构图如下：

应用架构图如下：

功能示意图如下：

外包学生管理系统由 3 个子系统组成：学生子系统、课程子系统、权限子系统。其中，权限子系统是基础子系统，学生子系统、课程子系统均依赖它，从它那获取用户是否有权限访问当前资源；学生子系统主要负责学生相关信息的管理，当进行课程相关操作时，则需要访问课程子系统；课程子系统主要负责课程相关信息的管理，必要时也需要访问学生子系统。

4. 详细设计

4.1 核心功能

4.1.1 学生选课流程

4.2 关键设计

1）消息存储可靠性

消息存储在 MySQL 中，每个分组有一主一备两台 MySQL 服务器，MySQL 服务器之间复制消息以保证消息存储高可用。如果主备间出现复制延迟，恰好此时 MySQL 主服务器宕机导致数据无法恢复，则部分消息会永久丢失，这种情况不做针对性设计，DBA 需要对主备间的复制延迟进行监控，当复制延迟超过 30 秒的时候需要及时告警并进行处理。

2）安全性

防止未登录用户访问系统；

防止 sql 注入

4.3 设计规范

1)   学生子系统、课程子系统、权限子系统均采用 Spring Boot 框架开发

2)   Mysql 采用一主一从架构，使用 Innodb 存储引擎

3)   3 个子系统之间接口调用采用 http 协议，数据包格式采用 json

4)   子系统之间接口访问超时时间：5 秒

5. 质量设计

5.1.4 可测试性

不宜划分过多的子系统。

5.1.5 可观测性

运行过程中打印相关日志，便于排查问题。采用常用的 log4j 即可。

5.1.6 成本

由于对于高性能、高可用、可扩展要求不高，所以成本不宜过高。

6. 演进规划

开发阶段快速迭代，小步快跑，等基本完善后正式推出给其他人用