前言

本文是外包学生管理系统详细架构设计文档，用于指导学生管理系统后续的开发、测试和运维

词汇表

Nginx：是一个高性能的 HTTP 和反向代理 web 服务器。

SpringBoot：框架，用来简化 Spring 应用的初始搭建以及开发过程。

MySQL：是一个开源的关系型数据库。

MyBatis Plus：是一个 MyBatis 的增强工具，在 MyBatis 的基础上只做增强不做改变，为简化开发、提高效率而生。

Forest：Forest 是一个高层的、极简的声明式 HTTP 调用 API 框架。

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。

• 解决的问题：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等问题，帮助学生管理人员有效管理学生信息。

• 实现的目标：提高学生管理的管理水平，优化资源，尽可能降低管理成本。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

• 完成的任务：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

2. 约束和限制

• 开发时间 1 个月

• 开发语言 Java，框架 Spring Boot，数据库 MySQL

• 内网访问，加密防刷

• 数据存储高可用，不可丢失

3. 总体架构

3.1 架构分析

• 高可用：内部系统，服务间高可用（重试、幂等）数据高可用（事务、数据库主从备份，每日备份）

• 可扩展：每个模块独立部署，如有新需求类型可以继续扩展出新服务模块。

• 高性能：无高性能需求，选课也就几百 QPS

• 安全：请求安全（内网访问、防刷限流、加密），数据安全（脱敏）

3.2 总体架构

系统架构图

系统边界白盒图

4. 详细设计

4.1 核心功能

考试流程

4.2 关键设计

• 拆分多个子系统，降低代码耦合度，不同人开发不同模块，提升效率

• 数据库主备同步，每日备份

• 服务间调用重试机制，调用幂等性

• 数据补偿机制

4.3 设计规范

• 语言：Java 8

• 语言框架：SpringBoot 框架

• 数据库：Mysql InnoDB 存储引擎，主备架构

• 数据源管理：Alibaba Druid

• 接口规范：RESTful API，JSON 格式

• HTTP 调用 API 框架：Forest

• 单点登录：JWT

5. 质量设计

• 可测试性

• RESTful，接口测试使用 Postman，压测 ab 命令

• 可维护性

• 接口文档，表结构设计

• 可观测性

• 服务监控：SpringBoot Actuator

• 日志监控：系统文件，定时切割

• 成本

• 架构简单，研发、测试、运维成本忽略

6. 演进规划

一期：权限管理、学生管理、课程管理、系统管理

二期：外包项目，暂不考虑。如需考虑可接入短信推送，报表管理