模块三作业
前言
本文是外包学生管理系统的架构文档，用于指导学生管理系统的后续开发、测试和运维。
词汇表
Nginx：是一款轻量级的 Web 服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，在 BSD-like 协议下发行。其特点是占有内存少，并发能力强。
MySQL：是一个关系型数据库管理系统，由瑞典 MySQL AB 公司开发，属于 Oracle 旗下产品。MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统之一，在 WEB 应用方面，MySQL 是最好的 RDBMS (Relational Database Management System，关系数据库管理系统)应用软件之一。
JWT：JSON Web Token (JWT)是一个开放标准(RFC 7519)，它定义了一种紧凑的、自包含的方式，用于作为 JSON 对象在各方之间安全地传输信息。
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。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。
因此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。
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。
系统主要应用于学校学生信息管理，总体任务是实现学生信息管理的系统化、规范化和自动化，其主要任务是管理学生相关信息，如学籍、课程、成绩、奖惩。
2. 约束和限制
项目一期需要在一个半月内完成。
采用 Spring Boot 2.5.6 + Spring Cloud 2020.0.4
数据库采用 mysql。
服务器统一采购阿里云。
质量标准符合 ISO9001-XXXX。
可用性 99%。
成本不能超过 500 万。
可支持 5 万学生同时在线。
3. 总体架构
3.1 架构分析
高性能
假设学校有 5 万人，100 个人抢课或 1000 个人抢课对系统性能的要求并不高。
高可用
学生管理系统短时间挂掉影响不大，学校的其他管理并不完全依赖于学生管理系统；学生信息是人工录入或者学生注册的，因此对于信息丢失有非常严格的要求，允许丢失少量学生信息，但不可丢失全部。
可扩展
从业务需求来看，系统具有一定的复杂度。
成本
单个学校成本不是问题。
安全
不涉及证券、金融、资金以及个人隐私。
结论：
可扩展：业务需求比较复杂；
数据高可用：机房故障或磁盘出问题，数据不要全部丢失。
3.2 总体架构
如上图所示架构包括三层：接入层、业务层、数据层。
1）接入层：Nginx 负责请求接入，经过其反向代理将请求分发到具体的业务子系统。
2）业务层：包含学生子系统、课程子系统及权限子系统三大业务子系统，其中考试由课程子系统实现，老师由权限子系统实现。
3）数据层：采用 MySQL 主从备份，由于系统访问不大，读写均由主库负责。
4. 详细设计
4.1 核心功能
学生选课流程
4.2 关键设计
1）信息存储可靠性
消息存储在 MySQL 中，采用一主一备两台 MySQL 服务器，MySQL 服务器之间复制消息以保证消息存储高可用。
2）请求访问的安全性
利用 JWT 实现授权功能，用户发起的每一次请求均需携带 JWT，验证合法后，具体子系统再对请求做合理的响应。
4.3 设计规范
1）采用 Spring Boot + Spring Cloud 开发。
2）MySQL 使用 Innodb 存储引擎。
3）java 开发需遵从《阿里巴巴开发规范》。
4）使用 git 进行代码分支和版本管控。
5）所有返回前端的 response 必须是 HttpResult<T>类。
5. 质量设计
可测试性：
http 接口建立 postman 测试用例。
可维护性：
超级管理员具有超级权限，可对系统的异常数据进行管理。
mysql 可通过运维控制台进行管理。
可观测性：
通过系统运行日志查看系统运行状态。
业务数据可以通过管理员账户登录查看。
成本：
对于单所学校的学生管理系统，研发投入成本以及服务器成本并不高。
6. 演进规划
6.1 学生管理系统一期
完成学生管理、课程管理以及权限管理
6.2 消息队列二期
实现考试管理以及一期部分功能的完善
go get it 2020.07.06 加入
......
评论