前言

本文是学生管理系统的详细架构设计文档，用于指导学生管理系统的后续功能的开发、测试和运维工作。

词汇表

1、Spring boot : 轻松创基于 Spring 的应用程序

2、Mybatis : 持久层框架

3、MySQL : 关系型数据库

1. 业务背景

随着学校的规模的不断扩大，学生数量的增加，给学校带来了以下一些问题

• 需要处理的信息日趋增大

• 花费大量的教师资源

• 处理效率也十分低下

基于以上背景，急需搭建一套学生管理系统，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。

2. 约束和限制

1. 后端使用 Java 语言开发

2. 总成本不能超过 200 万

3. 数据库采用 MySQL

4. 两个月内上线一个版本

3. 总体架构

系统白盒图

3.1 架构分析

3.1.1 高可用

学生管理系统的用户是学校老师和学生，系统一段时间内不可用的话，影响不大，整体而言对可用性要求不高，但是系统的数据比较重要，含有学生的学籍考试等关键信息，不能丢失，所以对数据的高可用要求高些

3.1.2 高性能

一个学校的教师和学生人数不会太多，可以预见后期的访问量,并发量不会太大，所以对高性能的要求也不高

3.1.3 可扩展

学生管理系统的业务功能变更还是比较频繁的, 所以可扩展性也需要考虑

综合来看，学生管理系统需要考虑系统的可扩展性以及数据的高可用

3.2 总体架构

1. 根据系统的功能模块，将系统拆分为 3 个内部子系统：将系统分为学生子系统，课程子系统，权限子系统。

2. 为防止数据丢失，采用主备数据复制方式，包括一台主 mysql，和一台备 mysql。

3. 使用 Nginx 服务器来转发分配请求

4. 详细设计

4.1 核心功能

4.1.1 作业上传和下载

4.2 关键设计

4.2.1 数据的高可用

数据存储在 MySQL 中，设计一主一备两台 MySQL 服务器，MySQL 服务器之间复制数据以保证数据存储高可用。

4.2.3 系统的可扩展

将整个系统拆分为多个子系统，从而保证系统的可扩展性，在后续业务需求发生变更或者有新的业务需求时，只需要通过增加子系统的方式就可以了。

4.3 设计规范

1. 服务端开发语言使用 Java，开发框架采用 Spring Boot + Mybatis 开发

2. 数据库使用 MySQL，存储引擎采用 Innodb

3. 前后端分离，后端和前端的数据交互通过 HTTPS 协议，采用 JSON 数据格式

5. 质量设计

1. 可维护性

系统各服务器以及数据库需要接入学校统一运维平台

2. 可观测性

记录每次操作日志，提供系统关键数据的报表展示页面

3. 安全

用户密码等关键信息需要加密保存，前端和服务端只能通过 HTTPS 协议交互。

6. 演进规划

一期：

实现关键的一些主要功能，学生管理，课程管理，权限管理、考试管理三大模块

二期：

上线公告宣传模块，增加多学校支持