前言

本文档针对外包学生管理系统架构进行详细说明，用于指导后续系统研发、运维和测试工作。

需求背景

目前学校学生数量很多，对这些学生信息管理耗时耗力，还难免存在管理上的缺漏，进而造成查漏补缺花费老师等工作人员的时间成本。针对这些痛点，学校需要优化管理资源，在学生管理方面急切需要一个信息化管理的替代方案，规范化管理，提高管理效率和质量，并降低管理成本，避免造成学校资源的浪费。

所以需要开发一套学生管理系统，总体任务是实现学生信息关系的系统化、科学化、规范化和自动化，其主要任务是用手机和计算机对学生各种信息进行日常管理，如查询、修改、增加、删除等，另外还考虑到学生选课，针对这些要求设计了学生信息管理系统。推行学校信息管理系统的应用是进一步推进学生学籍管理规范化、电子化、控制辍学和提高义务教育水平的重要举措。

约束和限制

1. 自需求到设计研发部署上线周期两个月

2. 项目总资金成本控制 10 万

3. 系统访问支持公网

4. 学校总学生数量 2 万人；教职工 1000 人

5. 学生信息、教师信息录入、账号开通

6. 教师发布课程、学生选修

7. 教师管理学习自己课程的学生信息

8. 数据安全，不丢失

9. 管理员、学生和教职工使用权限区分

总体架构

根据学生管理现状分析，学生管理具体可拆分为学生管理、课程管理和权限管理三个子模块区分开设计、研发。

学生管理主要负责学生信息的录入、编辑、删除；

课程管理主要教师课程维护、排课、创建作业试卷等；

权限管理是对所有用户群体账号密码、权限分配、角色管理。

架构分析

高可用

首先要求数据的高可用，数据不能丢失，就需要存储组件数据库和文件存储组件的数据不能丢失；就需要做到数据存储冗余；数据可考虑主从备份，文件存储考虑多机冗余存储。

再谈服务的高可用，由于学生管理系统主要定位于学校内的学生和教职工，属于对 B 业务系统，偶尔的不可用并没有太大影响，为了节约成本，可以不做服务的高可用。

高性能

学生和教师为主要用户群，共 2 万余人，人数很少，系统性质也说明用户活跃量也不会很大，偶尔在学生选修课程和考试的时候访问量较高，但也能预测在可接受范围。所以高可用可不考虑。

可扩展

学生管理较为传统，业务固化，未来的几年，可预测出基本不会改变。

总结：主要数据、文件存储要做到高可用，冗余存储上，可多增加一些成本，其余的可缩减。

详细设计

系统设计

为了满足数据存储额高可用，这里数据存储采用的主从模式，另外单独增加了一台 Nginx，作为反向代理服务路由，同时可设置防止攻击策略，为了解决成本，Nginx 和每个子系统应用单台部署即可。

功能设计

登录认证流程

课程业务流程

关键设计

应用开发使用主流范式：前后端分离，后端 Springboot、前端使用 VUE、ReactUI

前后端分离，接口范式严格，请求状态码 code，请求结果信息 message，业务响应数据 data

数据存储高可用：主从模式；读写分离策略可选

数据存储读写，注重事务，保证数据操作一致性，Mysql 采用 Innodb 存储引擎

统一身份认证鉴权，可使用 JWT 认证框架和 Shrio 权限框架整合使用

对于证件照，课件书籍资料等文件存储，可考虑高可用 NFS、云上 OSS 服务

质量设计

可测试性：测试接口，单元测试

可检测行：操作日志、资源负载监控

可维护性：架构设计文档、开发方案设计文档、测试文档

架构演进规划

项目性质上看，所有功能都可考虑周全，考虑一次性部署上线成功交付，后续业务基本不在改变