写出外包学生管理系统的架构文档

【作业要求】

1. 基于模块 1 第 5 课第 15 页的外包学生管理系统备选架构 1（见下页），写出完整的架构设计文档；

2. 注意不是备选架构文档，而是最终落地的详细架构设计文档；

3. 无需考虑数据库表设计，因为表设计是方案设计阶段做的，不是架构设计阶段做的；

【提示】

1. 架构设计文档是完整的文档（Word 或者语雀文档之类的都可以），而不是 PPT；

2. 架构文档涵盖的内容请参考模块 3 第 4 课，细化架构设计参考模块 3 第 6 课；

3. 外包学生管理系统的业务请参考模块 1 第 5 课的课件；

4. 架构文档模板可以参考：架构实战营详细架构设计文档模板。

详细架构设计文档

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

• 成本不能超过 100 万

• 数据库采用 MySQL，保证数据高可用

• 业务拆分：学生子系统、课程子系统、权限子系统三个子系统

• 要求至少 3 人合作完成；

• 能够支撑管理 1000 个学生；

3. 总体架构

3.1 架构分析

高可用

对于老师来说，如果数据丢了，导致他们没法进行选课相关等操作，显然是不怎么友好的事情；

对于学生来说，如果数据丢了，导致他们没法进行排课相关等操作，显然是非常严重的事情；

综合来看，课程需要高可用性，包括课程写入、课程存储、课程读取都需要保证高可用性。

高性能

对性能方面无高要求，只需保证系统无卡顿、延迟严重的问题即可。

可扩展

随着学校每年招生人数，同时也有毕业学生，系统需要具备一定可扩展性。

3.2 总体架构

• 代理服务器：Nginx

• 业务系统划分：学生子系统、课程子系统、权限子系统。

• 存储服务器：MySQL 主备。

4. 详细设计

4.1 核心功能

学生子系统

• 系统登录：此功能面向所有用户角色，根据用户角色权限不一，功能权限也不一样。

• 账号分配：学生账号由系统生成，给定相应权限，可进行密码更改。

• 账号绑定：学生账号可通过第三方如：手机号码、微信等自行绑定，可实现账号自助找回等。

• 组织管理层级：按学生实际情况划分归属。 。

• 文件上传/下载：此功能针对所有用户开放，学生可以将自己课堂笔记、日常作业等相关信息在线传输。

• 信息查询：此项功能包含课程查询、成绩查询、文件查询。

课程子系统

• 课程录入：由管理员对相应课程体系进行录入，供学生、教师进行在线选择。

• 选课功能：学生可以在线对自己的课程体系进行选择，相对应的课程选择功能类比。

• 排课功能：此功能根据学生选定的课程和教学体系安排，对相应教师、教室、时间进行统一规划安排。

• 教材选择：此功能由教务统一管理，根据每门课程选定相应教材。

• 试卷区域分割：发起考试：期中的时候，教师可以创建一次考试。

• 平时成绩：此项功能包含学生平时所有相关成绩信息。

• 评分判定：教师使用系统对上传的试卷分割区域作出相应的评分。

权限子系统

• 系统使用者有学生、教师、管理员、辅导员。

• 学生、教师、辅导员可以注册、登录、修改自己的信息，但注册信息需要管理员审核通过。

• 学生只能查看自己的成绩，教师可以修改学生的成绩。

• 辅导员可以查看学生的信息，可以设置学生的奖惩信息。

• 教师可以上传考试试题，学生可以做题。

4.2 关键设计

• 课程存储可靠性

课程存储在 MySQL 中，MySQL 有主备两台服务器，MySQL 服务之间复制消息以保证课程存储高可用。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，则部分课程会永久丢失，这种情况不做针对性设计。

4.3 设计规范

• 接口遵循 restful 规范

• 前后端分离

• 使用 JAVA 1.8

• 连接池使用 Druid

• MySQL 使用 Innodb 存储引擎

5. 质量设计

• 可测试性：关键接口需要单元测试

• 可维护性：建议采用代码评审机制

• 可观测性：若采用云厂商，则不需过多考虑。若非如此，则需要考虑监控相关方面

• 成本：约束和限制中已经提到。成本需控制在 100 万以内

6. 演进规划

• 第一期：实现学生管理、课程管理基本功能。

• 第二期：实现考试、成绩统计分析、权限相关功能。