前言

本文是学生管理系统架构设计文档，用于指导学生管理系统后续的开发、测试和运维。

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，目前的学生信息处理系统存在以下问题：

成本问题：需要花费大量教师资源。

效率问题：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。

基于以上背景，我们需要引入学生信息管理系统，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。

2. 约束和限制

可扩展：业务需求比较复杂

数据高可用：数据不要全部丢失

3. 总体架构

3.1 架构分析

高性能：学校的师生数量一般在 10w 以内，并发访问量不大，因此对性能要求不高。

高可用：学生管理系统是学校管理的一部分，且非主要业务，其崩溃对学校的运营影响不大，但是学生信息一般是集中录入或者学生自己注册，如果数据丢失重新恢复就非常麻烦，因此需要一定的存储高可用。

可扩展：将来会有新的业务接入，因此需要一定的可扩展性。

3.2 总体架构

① 系统分为学生子系统、课程子系统、权限子系统；用户访问学生子系统、课程子系统前，需要经过权限子系统的检查；

② 用 MySQL 存储数据，包含一台主 MySQL 和一台备份 MySQL，主备数据复制；

③ 用 Nginx 作为接入网关。

4. 详细设计

4.1 核心功能

1、用户登录

2、操作学生子系统

3、操作课程子系统

4.2 关键设计

1、数据存储高可用

数据存储在 MySQL 中，采用主备架构，使用 binlog 同步到备库。正常情况下，由主 MySQL 提供服务，主 MySQL 异常时，由备 MySQL 提供服务。

2、可扩展

将业务拆分为 3 个子系统，方便扩展。

3、安全

所有请求经过权限子系统的鉴别，有操作权限时再转发到相应的子系统。

4.3 设计规范

1、MySQL 使用 Innodb 存储引擎。

2、API 采用 Resful 风格。

3、系统间的通讯数据格式采用 json。

5. 质量设计

1、可测试性：MySQL 主备可以手动切换。

2、可维护性：可暂停服务进行系统升级、手动切换 MySQL 主备等。

3、可观测性：用户的操作日志、管理平台。

4、成本：控制在 20 万以内。

6. 演进规划

学生管理系统一期：实现学生管理系统基本功能。

学生管理系统二期：管理平台，以及根据需求扩展功能，如实现学生数据的分析。