前言

本文是学生管理系统详细架构设计文档，用于指导管理系统后续的开发、测试和运维

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。

2. 约束和限制

• 资源有限

• 数据高可用，不能全部丢失

• 可扩展，业务需求较为复杂

• 数据存储使用 MySQL

• 能支持 5000 人同时访问

3. 总体架构

3.1 架构分析

3.1.1 高性能

系统面向校内师生使用，支持 5000 名师生同时访问即可

3.1.2 数据高可用

防止数据库故障情况下可能导致数据丢失，需要对数据进行备份

3.1.3 可扩展

系统需求方面学生管理，课程管理，并且使用角色分为了学生和教师两种，所以还需要加上权限管理

3.1.4 安全以及隐私

系统是学校内部使用，没有涉及到证券，金融以及资金等，并且使用者为学校内部学生和老师，信息都是公开的，所以无需担心安全以及隐私方面

综合来看，系统复杂度主要在高扩展以及数据高可用两方面

3.2 总体架构

1）将系统分为学生子系统，课程子系统，权限子系统以便于后期扩展

2）数据库包含一台主 MySQL 和一台备 MySQL，进行主备复制

3）使用 Nginx 进行请求转发

4. 详细设计

4.1 核心功能

4.1.1 权限子系统

权限子系统控制账号角色以及操作权限

4.1.2 课程子系统

学生：查看课程信息，进行选课，查看考试时间，考试结果

教师：录入/查看课程信息，查看学生选课信息，录入/查看考试信息

4.1.3 学生子系统

学生：查看自己的信息

教师：录入/查看学生信息

4.2 关键设计

• 数据高可用，MySQL 采用主备模式防止数据丢失

• 高扩展，把系统分为权限子系统，学生子系统，课程子系统，便于后续的演进，并且对不同的系统进行扩容

4.3 设计规范

• 使用 Nginx 进行请求转发

• MySQL 使用 Innodb 存储引擎

• 使用 PHP yaf 框架进行开发

• 子系统之间通过网络进行通信

• 子系统之间通信数据格式使用 json

5. 质量设计

5.1 可维护

管理后台可查看访问量，可查看系统负载，CPU 使用率，内存占用，MySQL 使用，SQL 慢查

可针对某个子系统进行扩容

5.2 成本

开发成本，开发时间预计 3 人月，测试预计时间 3 人月，共计 6 人月

服务器可使用阿里云服务器和阿里云 MySQL 服务器

5.3 安全方面

需要防止 SQL 注入，防止 xss 攻击，系统不可部署在服务器超级管理员权限下面，MySQL 进行权限控制，与外网隔离

6. 演进规划

6.1 学生管理系统一期

在课程子系统中增加网课功能，学生可以通过在线网课达到学习的目的

6.2 学生管理系统二期

增加考试子系统，学生可以查看考试信息，考试成绩，查看往期考试券，进行考试报名等操作