架构实战营模块三作业

外包学生管理系统的架构文档

前言

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

词汇表

Nginx: HTTP 和反向代理 web 服务器

MySQL: 关系型数据库管理系统

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。

系统总体需求：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。

1.   系统使用者有学生、教师、管理员、辅导员等。

2.   学生：维护个人信息；在线选课；上传日常笔记或文件；查看个人信息、课程表、个人成绩等信息；

3.   教师：上传考试试题；批改作业；维护学生成绩；上传资料等；

4.   管理员：发布课程信息；权限维护等；

5.   辅导员：辅导员可以查看学生的信息，可以设置学生的奖惩信息等；

2. 约束和限制

1.必须在 2021.09.01 号完成（新学期要使用）

2.必须可以支持 10000 人（在校学生将近 1w 人）

3.服务器有限；

4.前期可以先做学生管理和课程管理，后期需要新增考试管理；

3. 总体架构

3.1 架构分析

高性能：不需要，由于只需要服务 10000 名学生，每秒峰值最多就几百，对系统性能要求不高。

高可用：需要，很多数据是手工录入，不希望丢数据，所以需要数据高可用。

可扩展：需要，系统需求涉及到学生管理，课程管理，需要扩展新的需求，比如考试管理等，有一定的复杂度。

安全：要求低，校内人员使用，不涉及金融、证券和资金。安全复杂度低。

成本：开发周期短；硬件成本低；

总结：架构的复杂度主要集中在业务可扩展性和数据高可用上。

3.2 总体架构

1）使用 NGINX 负责请求接入。

2）按模块划分子系统：学生、课程和权限。

3）数据库采用 mysql 主备架构。

4. 详细设计

4.1 核心功能

系统可分为四个子系统，其中考试管理子系统第二期考虑；

面向用户有：学生、教师、辅导员、管理员等；

4.2 关键设计

1、系统采用三层架构模型进行开发；

数据表现层：负责用户和系统之间的交互，主要表现在将系统的数据按照 用户的业务操作按照一定的规则显示在页面上

业务逻辑层：完成各个子系统之间的通信和交互，以实现系统的业务功能

数据处理层：实现系统的数据和数据库之间的交互

4.3 设计规范

1.   前后端分离，RESTful API 规范；

2.   后端服务使用 SpringBoot 开发，做数据持久化映射；

3.   前端页面使用 Vue 开发；

4.   MySQL 使用 5.7 社区版，InnoDB 引擎。

5. 质量设计

1.可测试性设计：RESTful API 构造 mock 数据；

2.可维护性设计：增加管理后台；

3.可运维性设计：增加管理后台；

4.安全/成本设计：

6. 演进规划

第一期完成学生信息子系统、课程信息子系统、权限信息子系统的开发。

第二期完成考试管理子系统的开发。