学生管理系统

前言

本文是学生管理系统架构设计文档，用于指导消息队列后续的开发、测试和运维。

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词汇表

Spring Boot：Spring Boot 是由 Pivotal 团队提供的全新框架，其设计目的是用来简化新 Spring 应用的初始搭建以及开发过程。

Mysql:关系型数据库

Nginx:负载均衡 web 服务器

1.业务背景

随着现在学校管理学生越来越多，需要处理的信息也日趋增大，传统人工处理效率非常底下，耗费资源。为了提高学生信息管理水平降低管理成本，开发一套学生管理系统，系统应用于管理学生各类信息，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。基于以上背景，我们需要引入学生管理系统，将进一步提高目前的管理水平。

2.约束限制

1.成本控制在 50 万元内

2.数据要有备份，数据永久保存

3.使用 mysql 数据库

4.尽量使用开源技术

5.平均响应时间为 500ms 内,最长响应时间不超 3S

3.总体架构

3.1 架构分析

3.1.1 高可用

学生系统数据较为重要，数据丢失对学校和学生都会带来很大的影响，系统偶尔不可用并在几个小时内能够恢复的话，影响不大，采用数据库主备的方式保证数据即可。

3.1.2 高性能

学生管理系统管理数据和数据处理量都比较有限，性能也没有太多追求，没必要追求高性能。

3.1.3 可扩展

目前信息化管理已经非常普及，很多需求和业务都会带来变更，所以可扩展性是非常有必要的，系统进行了合适的服务拆分，如果后面需要扩展更多需求，在现有系统上增强或者可扩展子系统完成新的业务。

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 核心设计

学生信息查询

学生信息是学生管理系统的核心管理信息，不能随便对外泄漏，只能具备相关权限的人才能进行查询，学生信息需要在学生子系统里查询，子系统进行查询前需要对发起查询人进行身份认证，如果身份认证失败则禁止相关操作，无论查询是否完成都需保存相关操作记录。

学生选课

选课功能主要提供学生线上选课，选课是对能够进行选课的学生开放，无权限的学生不能进行选课。

课程成绩上传

老师通过上传课程成绩到系统，公布学生成绩，学生线上就能查询，成绩只能由学生自己查看，即便同一门课的同学之间成绩不能统一查看，保证学生个人成绩隐私。

4.2 关键设计

存储高可用：

数据存储在 MySQL 中，每个分组有一主一备两台 MySQL 服务器，MySQL 服务器之间复制消息以保证数据存储高可用。如果主备间出现复制延迟，恰好此时 MySQL 主服务器宕机导致数据无法恢复，则部分消息会永久丢失，这种情况不做针对性设计，DBA 需要对主备间的复制延迟进行监控，当复制延迟超过 30 秒的时候需要及时告警并进行处理。

4.2 设计规范

1. 子系统统一使用 springboot 进行开发，统一使用 jdk8。系统之间通过 Http 进行调用，数据格式为 JSON，结构采用 rest 风格对外接口。

2. 使用 mysql 数据库 Innodb 存储引擎。

5 质量设计

可测试性：系统较为简单，子系统少，测试难度不高，子系统留几个可测试调用接口得了。

可观测性：个子系统应该输出相关重要日志，必要时可通过日志查询问题。

可维护性：系统不复杂，暂不需要维护后台，带后期需要再加。

6.演进规划

6.1.一期

完成权限系统能够进行角色权限认证。

完成学生子系统登录、注册、查询、导入导出的等基本功能。

完成课程子系统课程录入、选课、成绩录入等基本功能。

系统快速上线基本功能使用。

6.1.二期

完善课程系统考试安排，课程安排，考题生成等

完善学生系统上报教育系统等