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开发、测试和运维。

词汇表

Netty: 开源的网络编程框架

1. 业务背景

[必选，从以下常见的角度来回答，你准备构建或者重构系统的目的和所处的位置是什么，可以是 1 个角度，也可以是多个角度，一般挑选重点的 3 个目的就差不多了：1.解决什么问题；2.带来什么价值；3.实现什么目标；4.完成什么任务；5.处于什么地位。]

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。

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。

2. 约束和限制

[必选，列出明确的约束和限制，常见的约束和限制有：1.投资方的成本要求；2. 监管方的监管要求；3. 技术选型的硬性要求；4. 项目时间要求；5. 质量要求]

1）数据库采用 Mysql。

2）数据必须有备份机制。

3）项目实施周期为五个月。

4）投资方要求成本不能超过 300 万。

3. 总体架构

[必选，描述经过备选架构决策后定下来的架构方案，主要是描述架构的 3R：Rank、Role、Relation]

3.1 架构分析

[可选，这部分主要是架构复杂度的分析，基本上从备选架构文档中提炼关键内容过来即可]

3.1.1 高可用

如果学生管理系统宕机，一般也不会有什么太大的影响，所以计算高可用可以不考虑。但是如果数据全部丢失，影响比较大，丢失几条数据可以接受，需要保证数据的高可用。

3.1.2 高性能

学校的人员总体并不多，单学校的管理系统，没有高性能需求。

3.1.3 可扩展

学生管理系统的需求还是相对复杂的，需要考虑可扩展。

3.1.4 成本、安全

对于外包学生管理系统，不需要考虑成本。由于系统不涉及敏感数据，不涉及金融/证券/资金等，学生的个人信息也基本属于公开信息，安全方面也可不做考虑。

综合来看，学生管理系统要求可扩展（业务需求比较复杂) ; 也要求数据高可用（保证数据不要全部丢失）。

3.2 总体架构

[必选，描述总体架构设计]

Nginx：负责服务的转发和路由。

学生子系统：实现学生账号管理、分配。学生作业文件上传等功能。

课程子系统：实现课程录入、选课、排课等功能

权限子系统：实现不同角色的权限管理，包括教师、辅导员、学生等。

Mysql: 负责存储学生、课程、权限数据。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。

4. 详细设计

[必选，描述核心场景或者流程的实现机制]

4.1 核心功能

[必选，描述核心场景或者流程的实现机制，对应 4R 架构中的 Rule，每个核心场景一个小节]

4.2 关键设计

[必选，描述系统的一些关键设计点是如何实现和取舍的]

[技巧：常见的关键设计点包括高性能、高可用、可扩展、安全等]

存储高可用

采用 Mysql 主从复制实现存储数据的同步。

可扩展设计

拆分为学生管理、课程管理、权限管理三个子系统。但是不需要拆分很细，不需要采用微服务基础设施。

4.3 设计规范

[必选，描述 Role 和 Relation 相关的开发框架、连接协议、数据包格式等]

1）MySQL 使用 Innodb 存储引擎

2）开发框架使用 spring boot2.5 + Netty。

3）子系统间通信使用 RESTful Http 协议，数据格式统一采用 json。

4）前后端分离

5. 质量设计

[必选，描述和质量相关的设计，包括：可测试性、可维护性、可观测性、成本等设计]

[样例：

5.1 消息队列管理后台

5.2 成本

]

1) 考试成绩等相关操作，需要记录日志，方便追溯

2）所有功能均对管理员角色开放，若发生学生选课等操作失败，极端情况下可由管理员代为操作。

6. 演进规划

[必选，可以是演进规划，也可以是项目计划，需要描述每个里程碑或者版本具体要实现的能力]

[样例：

6.1 消息队列一期

6.2 消息队列二期

]

[技巧：开发阶段快速迭代，小步快跑，但要基本完善后才能正式推出给其他人用]

学生管理系统一期（2022.xx.xx~2022.xx.xx）: 学生管理，课程管理，权限管理等

学生管理系统二期（2022.xx.xx~2022.xx.xx）: XXXXXX