學(xué)生成績管理系統(tǒng)軟件架構(gòu)課程設(shè)計(jì)匯編

1、淮海工學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院大型軟件系統(tǒng)構(gòu)造大作業(yè)名 稱：學(xué)生成績管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)：軟件122班姓 名：韓瑩系 （院）： 計(jì)算機(jī)工程學(xué)院時(shí) 間： 201548201568成績:指導(dǎo)教師評語:簽名： 年 月 日第一章需求分析1引言21.1項(xiàng)目背景21.2系統(tǒng)目標(biāo)21.3范圍+Feature+上下文圖 21.4用例圖31.5用例規(guī)約32需求42.1功能需求42.2性能需求52.3約束需求5第二章領(lǐng)域建模1類圖52狀態(tài)圖73可擴(kuò)展性8第三章關(guān)鍵需求1確定關(guān)鍵質(zhì)量92確定關(guān)鍵需求93具體關(guān)鍵需求分析 10第四章 概念架構(gòu)設(shè)計(jì)1系統(tǒng)架構(gòu)模式112魯邦圖11第五章細(xì)化架構(gòu)設(shè)計(jì)1邏輯架構(gòu)122開發(fā)架構(gòu)1

2、43物理架構(gòu)154運(yùn)行架構(gòu)155數(shù)據(jù)架構(gòu)16第六章架構(gòu)驗(yàn)證1關(guān)鍵組件172交互方式183架構(gòu)驗(yàn)證結(jié)論19第七章總結(jié)20第一章需求分析1引言1.1項(xiàng)目背景每個(gè)學(xué)校都需要進(jìn)行考試成績的統(tǒng)計(jì)分析工作，而這些工作都必須在考試結(jié) 束后盡快完成。 大量的成績數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作如果只靠人工完成， 費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 還容 易出錯(cuò)。使用計(jì)算機(jī)對學(xué)生成績管理信息進(jìn)行管理， 具有手工管理所無法比擬的 有點(diǎn)。尤其是隨著教學(xué)體制的不斷改革，學(xué)分制、選課制的展開和深入，學(xué)生成 績?nèi)粘９芾砉ぷ骷氨４婀芾砣遮叿敝亍?復(fù)雜。高校都迫切需要研制開發(fā)一款屬于 自己的功能強(qiáng)大， 操作簡單， 具有人性化的學(xué)生成績管理系統(tǒng)。 因此需要開發(fā)出 一個(gè)

3、滿足學(xué)校進(jìn)行成績的錄入、 查詢、修改和統(tǒng)計(jì)等需求的功能完善、 安全可靠 并且迅速便捷的成績管理系統(tǒng)。1.2 系統(tǒng)目標(biāo) 通過調(diào)查分析，開發(fā)出一個(gè)操作簡便、界面友好、靈活實(shí)用、安全可靠的學(xué) 生成績管理系統(tǒng)是一個(gè)學(xué)校不可缺少的重要部分， 它的內(nèi)容對于學(xué)校的決策者和 管理者來說都至關(guān)重要。 學(xué)生成績管理系統(tǒng)是針對教務(wù)管理人員、 任課教師和學(xué) 生設(shè)計(jì)開發(fā)的系統(tǒng)。 該系統(tǒng)能夠提高學(xué)校對學(xué)生成績的統(tǒng)計(jì)分析效率， 減輕教務(wù) 管理人員對學(xué)生成績管理和統(tǒng)計(jì)的負(fù)擔(dān)，能提高學(xué)校對學(xué)生成績的規(guī)范化管理。 該成績管理系統(tǒng)能夠及時(shí)對學(xué)生成績進(jìn)行收集整理， 使學(xué)校相關(guān)部門及時(shí)獲取可 靠的學(xué)生成績信息， 便于管理。 學(xué)生成績管

4、理系統(tǒng)主要提供成績查詢， 方便管理 網(wǎng)上的信息查閱平臺(tái)， 學(xué)生可以通過該系統(tǒng)查閱和自己相關(guān)的信息。 教師可以通 過該系統(tǒng)對學(xué)生成績的添加、刪除、查詢、修改、統(tǒng)計(jì)和自己的信息。系統(tǒng)管理 員可以實(shí)現(xiàn)對教師信息、學(xué)生信息和管理員信息的添加、刪除、查詢、修改，對 數(shù)據(jù)庫的備份、還原等相關(guān)操作。1.3 范圍 +Feature+ 上下文圖1.3.1 項(xiàng)目首次發(fā)布的范圍 學(xué)生成績管理系統(tǒng)首次發(fā)布是針對淮海工學(xué)院全體師生完成假設(shè)中的大部 分重要功能，瀏覽網(wǎng)頁信息和成績信息的錄入查詢統(tǒng)計(jì)等工作。1.3.2 隨后發(fā)布的范圍學(xué)生成績管理系統(tǒng)隨后發(fā)布將針對蘇北地區(qū)各同類高校， 針對各學(xué)校進(jìn)行本 地化，更加方便各個(gè)院校

5、的使用。然后推廣使用到江蘇全省甚至全國。1.3.3 Feature1）功能覆蓋 3 大業(yè)務(wù)域：管理員管理、教師管理、學(xué)生管理2）管理員管理相關(guān)的功能組包括：管理員信息管理、教師信息管理、學(xué)生 信息管理、課程信息管理、密碼管理3）教師管理相關(guān)的功能組包括：學(xué)生成績管理、密碼管理4）學(xué)生管理相關(guān)的功能組包括：查詢成績、密碼管理5）“學(xué)生成績管理”包括：錄入學(xué)生成績、修改學(xué)生成績、刪除學(xué)生成績6）技術(shù)特色：與著名工具的無縫集成7）技術(shù)特色：二次開發(fā)支持1.3.4 上下文圖O學(xué)生成績管理 系統(tǒng)9人人閭I用戶倍崗上下文1.4用例圖身份驗(yàn)證修改密碼錄入成績成績管理學(xué)生管理員成績查詢?yōu)g覽成績更新成績查詢掛科

6、學(xué)生學(xué)生信息管理教師信息管理理員信息管理A教師成績管理系統(tǒng)1.5用例規(guī)約1. 用例名稱：信息管理2. 簡要說明：管理員可以通過此功能管理信息3. 基本事件1）管理員進(jìn)入“后臺(tái)管理”界面2）選擇二級(jí)類別名系統(tǒng)自動(dòng)顯示已經(jīng)存在的信息3）管理員可以選擇錄入信息、修改信息、刪除信息、修改密碼4） 如果選擇錄入信息下拉菜單中的學(xué)生信息則跳入錄入學(xué)生頁面，管理員可 以輸入學(xué)號(hào)、姓名、性別、班級(jí)、密碼，重新選擇二級(jí)類別5） 如果選擇修改教師信息則跳入修改教師頁面，管理員可以修改教師號(hào)、姓 名、課程，重新選擇二級(jí)類別6）如果選擇刪除課程信息則跳入刪除課程頁面，管理員可以刪除課程，重新 選擇二級(jí)類別8）管理員確

7、認(rèn)操作9）系統(tǒng)完成操作4. 非功能要求：操作必須方便直觀5. 前置條件：（身份驗(yàn)證）登陸用戶必須是管理員6. 后置條件:對象必須被成功錄入或?qū)ο笠汛嬖诙顺?. 擴(kuò)展點(diǎn):無8. 優(yōu)先級(jí):高2需求2.1功能需求編 號(hào)功能名稱使用者功能描述輸入系統(tǒng)響應(yīng)輸出1用戶管理管理員添加、修 改或刪除 用戶信息用戶信息 中要修改 的部分修改“用戶信 息”實(shí)體中的 信息更新“用戶信 息”實(shí)體中的 信息2課程管理管理員添加、修 改或刪除 課程信息課程信息 中要修改 的部分修改“課程信 息”實(shí)體中的 信息更新“課程信 息”實(shí)體中的 信息3修改密碼管理員修改密碼 信息輸入一次 舊密碼和 兩次新密 碼修改“管理員 信息

8、”實(shí)體中 的信息更新“管理員 信息”實(shí)體中 的信息4查詢成績學(xué)生按照課程 名查詢成 績信息課程名查詢“成績信 息”實(shí)體中的 信息顯示查詢的課程成績3修改密碼學(xué)生修改密碼 信息輸入一次 舊密碼和 兩次新密 碼修改更新“學(xué) 生信息”實(shí)體 中的信息更新“學(xué)生信 息”實(shí)體中的 信息6成績管理教師添加、修 改或刪除 成績信息成績信息 中要修改 的部分修改“成績信 息”實(shí)體中的 信息更新“成績信 息”實(shí)體中的 信息7成績?yōu)g覽教師查看某科 全體學(xué)生 的詳細(xì)成 績信息成績信息 的輸入“成績信息” 實(shí)體中的全 部信息顯示某科全體 學(xué)生的詳細(xì)成 績信息8查詢掛科 情況教師查看某科 成績的掛 科信息成績信息 輸入“

9、成績信息” 實(shí)體中的全 部信息顯示掛科的學(xué) 生9修改密碼教師修改密碼輸入一次修改更新“教更新“教師信信息舊密碼和 兩次新密 碼師信息”實(shí)體 中的信息息”實(shí)體中的 信息2.2性能需求編 號(hào)性能名稱使用者性能描述輸入系統(tǒng)響應(yīng)輸出1信息的添 加，修改、 刪除數(shù)據(jù) 庫管理員在數(shù)據(jù)庫 中添加、修 改、刪除對 應(yīng)信息輸入添加、 修改、刪除 對應(yīng)信息在1秒內(nèi)對 數(shù)據(jù)進(jìn)行添 力、修改、 刪除，并輸 出提示信息輸出提示信 息2信息查詢管理員、 用戶在數(shù)據(jù)庫 中查找需 要的內(nèi)容輸入需要 檢索的信 息在3秒內(nèi)列 出所有符合 要求的記錄輸出符合要 求的記錄2.3約束需求用戶的權(quán)限受到一定限制，只能維護(hù)和修改自己的私有

10、信息第二章領(lǐng)域建模1類圖學(xué)生:Student-SNum : int-SName : stri ng-SSex : stri ng-SClass : stri ng-SPwd : stri ng+Student(in SNum : int)wd : stri ng)+Stude nt(i n SNum : in t, i n SName : stri ng, in SSex : stri ng, in SClass : stri ng, in S+getSNum() : i nt+getSName(i n Name : stri ng) : void+getSSex() : void+getSC

11、Iass(): void+getSPwd(i n NewPwd : stri ng) : void老師:Teacher-TNum : -TName -TPwd :int:str ing stri ng+Teacher(i n TNum : int)+Teacher(i n TNum, i n TName, in TPwd) +getTNum() : int+getTName() : stri ng+getTName(i n n ewTName : stri ng) : void+getTPwd() : stri ng+getTPwd(i n n ewPwd : stri ng) : void+

12、ToStri ng() : stri ng管理員：Admi ni strator-Num : stri ng-Name : stri ng-Pwd : stri ng+admi nistrator(i n Num : stri ng)+admi nistrator(i n Num : stri ng, in Name : stri ng, in Pwd : stri ng) +getNum() : stri ng+getName() : stri ng+getName(i n n ewName : stri ng) : void+getPwd() : stri ng+getPwd(i n n

13、ewPwd : stri ng) : void+toStri ng() : stri ng課程：Course-CNum : stri ng-CName : stri ng-Period : int-Credit : float+Course(i n CNum)+Course(i n CNum, i n CName, in Period, in Credit)+getCNum() : stri ng+getCName() : stri ng+getPeriod() : stri ng+getCredit() : stri ng成績：Grade-SNum : int-CNum : stri ng-

14、grade : float+Grade(in SNum : in t, in CNum : stri ng)+Grade(i n SNum : in t, in CNum : stri ng, in grade : int)+setGrade(i n grade : int)+getGrade() : int2狀態(tài)圖2.1教師狀態(tài)圖:密碼或用戶名、 不正確Do/顯示警告V - J密碼驗(yàn)證Do/輸入密碼并驗(yàn)證r教師主界面錄入學(xué)生成績修改密碼修改學(xué)生成績成績錄入Do/輸入學(xué)生成績L 丿修改成績Do/修改學(xué)生 成績1 錄入失敗Do發(fā)出警告k錄入Do/顯示錄入成功修改成功Do/顯示成功警告錄入失敗Do

15、/發(fā)出警告修改密碼:f登錄-密碼或用戶名、 不正確嚴(yán)顯示警告密碼驗(yàn)證、Do/輸入密碼并驗(yàn)證原密碼不正確VDo/顯示警告修改密碼Do/輸入原密碼兩次新密碼不一樣Do/顯;示警告r_JDo/輸入新密碼修改密碼Do/再次輸入新密碼3可擴(kuò)展性系統(tǒng)需要維護(hù)和升級(jí)，所以需要考慮可擴(kuò)展性，該系統(tǒng)很容易擴(kuò)展新功能, 適應(yīng)“變化”的能力很強(qiáng)。第二章關(guān)鍵需求1確定關(guān)鍵質(zhì)量性能安 全 性持 續(xù) 可 用 性可 互 操 作 性可靠性魯棒性易 用 性可 測 試 性可 重 用 性可 維 護(hù) 性可 擴(kuò) 展 性可 移 植 性性能安全性持續(xù)可用性+可互操作性-+可靠性-+魯棒性-+易用性-+-可測試性-+可重用性-+-+可維護(hù)性

16、-+可擴(kuò)展性-+可移植性-+-+-+圖一質(zhì)量屬性關(guān)鍵矩陣（+:促進(jìn)列；-:影響烈；“”：不明顯影響）成績管理系統(tǒng)是一個(gè)運(yùn)用廣泛的系統(tǒng)，現(xiàn)在絕大部分學(xué)校已使用管理系統(tǒng)來管理學(xué)生成績信息。所以以下是對在實(shí)際操作中可能出現(xiàn)的限制因素進(jìn)行分析。約束因素分類約束因素對構(gòu)架（質(zhì)量）的影響經(jīng)濟(jì)因素成本收益預(yù)算的多少會(huì)影響架構(gòu)師對技術(shù)的選擇影響軟件質(zhì)量：可重用性、可維護(hù)性、可移植性投入時(shí)間重用程度、技術(shù)選型客戶群多國語言支持外教、留學(xué)生使用移動(dòng)與便攜可以多個(gè)校園使用現(xiàn)狀遺留系統(tǒng)的集成互操作性學(xué)生及老師管理員分布分布式系統(tǒng)架構(gòu) 可維護(hù)性、安全性未來發(fā)展期望系統(tǒng)生存期可擴(kuò)展性、可移植性階段計(jì)劃可重用性可伸縮性、可

17、擴(kuò)展性、可移植性其他法律規(guī)定可修改、可維護(hù)性競爭對手技術(shù)選擇 易用性2確定關(guān)鍵功能根據(jù)用戶需要，成績管理系統(tǒng)分為以下子系統(tǒng)：管理員管理信息系統(tǒng)（信息包括教師、 學(xué)生、課程信息、信息發(fā)布功能以及成績統(tǒng)計(jì)功能）；教師管理成績子系統(tǒng)（對學(xué)生成績的 錄入、修改、查詢等）；學(xué)生查詢成績系統(tǒng)（查詢功能）；用戶修改密碼功能。核心功能：管理員將教師、學(xué)生、課程信息添加到系統(tǒng)中教師將成績錄入系統(tǒng)將錄入成績的統(tǒng)計(jì)及打印必做功能管理員的管理信息功能成績錄入功能成績統(tǒng)計(jì)功能成績查詢功能獨(dú)特功能信息發(fā)布3具體關(guān)鍵需求分析內(nèi)容項(xiàng)目背景系統(tǒng)定位要做一個(gè)簡單成績管理系統(tǒng)，供學(xué)校使用 提高成績管理效率減少手工記錄成績的工作量

18、減少出錯(cuò)率教師信息管理丿學(xué)生信息管理課程信息管理需求范圍成績管理成績統(tǒng)計(jì)管理員將教師、學(xué)生、課程信息添加到系統(tǒng)中 教師將成績錄入關(guān)鍵功能關(guān)鍵需求系統(tǒng)將錄入成績的統(tǒng)計(jì)及打印 學(xué)生查詢成績 運(yùn)行期要保證正常運(yùn)行關(guān)鍵質(zhì)量容易使用使用維護(hù)簡單的B/S架構(gòu)選擇團(tuán)隊(duì)熟悉的開發(fā)技術(shù)，比如ASP.NET或Java保證教師學(xué)生基本信息安全第四章概念架構(gòu)設(shè)計(jì)1 E-R 圖學(xué)院學(xué)生學(xué)N修改1教師號(hào)教師1姓名MN成績課名課程管理員工號(hào)2魯棒圖團(tuán)氐1后臺(tái)管理魯棒團(tuán)3系統(tǒng)架構(gòu)模式第五章細(xì)化架構(gòu)設(shè)計(jì)1邏輯架構(gòu)(1) 系統(tǒng)可分為三個(gè)子系統(tǒng)其中，每個(gè)用戶都包含用戶登錄功能塊管理員用戶管理系統(tǒng)用戶登錄登陸驗(yàn)證修改信息取回密碼(2

19、) 教師管理學(xué)生信息系統(tǒng)(3) 學(xué)生查詢成績系統(tǒng)學(xué)生查詢成績系統(tǒng)本學(xué)期成績查詢歷史學(xué)期成績查詢?nèi)号琶n程教師 學(xué)分查詢補(bǔ)考信息查詢(4) 管理員用戶管理系統(tǒng)管理員用戶管理系統(tǒng)學(xué)生用戶管理教師用戶管理管理員用戶管理二級(jí)學(xué)院管理其中，用戶管理方面可以劃分為以下模塊用戶管理系統(tǒng)按照學(xué)號(hào)/ 工號(hào)/班級(jí) 刪除2開發(fā)架構(gòu)（1）系統(tǒng)采用三層架構(gòu)模型進(jìn)行開發(fā)K1數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)包f數(shù)據(jù)持久化框架（2）數(shù)據(jù)表現(xiàn)層：負(fù)責(zé)用戶和系統(tǒng)之間的交互，主要表現(xiàn)在將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)按照 用戶的業(yè)務(wù)操作按照一定的規(guī)則顯示在頁面上。在學(xué)生成績管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)表現(xiàn)層根據(jù)用戶的類型不同，分別展現(xiàn)不同的用戶界面和功能， 具體為，教師管理 成績界

20、面，學(xué)生查詢信息界面，管理員管理用戶界面。業(yè)務(wù)邏輯層：完成各個(gè)子系統(tǒng)之間的通信和交互，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能。 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)教師對成績的管理，學(xué)生對成績信息的查詢，管理員對用戶的管理。數(shù)據(jù)處理層：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫之間的交互。3物理架構(gòu)服務(wù)器端：PE 600/內(nèi)存128Mb/硬盤10Gb以上的專用微機(jī)服務(wù)器；客戶端：PE 600/內(nèi)存64Mb/硬盤6Gb以上的臺(tái)式計(jì)算機(jī)；功能分布與數(shù)據(jù)分布：系統(tǒng)的所有軟件模塊都集中在服務(wù)器上， 所有的數(shù)據(jù)都保 存在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中。多臺(tái)便攜電腦4運(yùn)行架構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：B/S結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)開發(fā)庫：系統(tǒng)基于JSP技術(shù)作為系統(tǒng)的解決方案;數(shù)據(jù)庫：Microsoft SQL S

21、erver 2008;服務(wù)器：IIS5.0；開發(fā)環(huán)境：Netbea ns服務(wù)器操作系統(tǒng)： Win dows Server 2003客戶端操作系統(tǒng)：windows 7及以上系統(tǒng)；操作界面：瀏覽器界面，IE6.0。5數(shù)據(jù)架構(gòu)(1)學(xué)生信息表字段名稱數(shù)據(jù)類型是否為空說明SNumint否學(xué)號(hào)SNamestri ng否姓名SSexstri ng否性別SClassstri ng否班級(jí)SPwdstri ng否密碼(2)教師信息表字段名稱數(shù)據(jù)類型是否為空說明TNumint否教工號(hào)TNamestri ng否姓名TPwdstri ng否密碼(3)管理員信息表字段名稱數(shù)據(jù)類型是否為空說明Numint否賬號(hào)Names

22、tri ng否姓名Pwdstri ng否密碼(4)課程表字段名稱數(shù)據(jù)類型是否為空說明CNumstri ng否】田千口 i=r. 課程號(hào)CNamestri ng否課程名Periodint否學(xué)時(shí)Creditfloat否學(xué)分(5) 成績表第六章架構(gòu)驗(yàn)證字段名稱數(shù)據(jù)類型是否為空說明SNumint否學(xué)號(hào)CNumstri ng否課程名gradefloat否學(xué)分1關(guān)鍵決策1.1關(guān)鍵組件TO學(xué)生成績 管理系統(tǒng)ZM 乍工用戶 添加U學(xué)生成績趕成績査詢亠更新程序采用圖形界面進(jìn)行交互1.2原型實(shí)現(xiàn)的描述管理員、教師和學(xué)生通過相同的登陸界面進(jìn)入不同的頁面，選擇不同的菜單 實(shí)現(xiàn)不同的功能。例如當(dāng)管理員登錄時(shí)，讀取數(shù)據(jù)庫

23、的信息，數(shù)據(jù)庫通過接口返 回頁面，使得管理員登陸成功。2架構(gòu)驗(yàn)證結(jié)論1、運(yùn)行期質(zhì)量測試結(jié)果：1）性能消息傳遞順利，運(yùn)行速度很快，吞吐量大，持續(xù)高速性好。2) 安全性安全性保密性好，不會(huì)輕易泄漏信息。3) 易用性界面簡約易操作。4) 持續(xù)可用性如果在一段時(shí)間內(nèi)，軟件系統(tǒng)故障停機(jī)時(shí)間分別為t(d1),t(d2),正常運(yùn)行時(shí)間分別為t(u1),t(u2),，則系統(tǒng)的穩(wěn)定可用性為：A=T(up)/T(up)+T(dow n)其中 T(up)= t(ui) ,T(down)= t(di)得 A=0.035) 可伸縮性當(dāng)用戶數(shù)和數(shù)據(jù)量增加時(shí)，軟件系統(tǒng)維持高服務(wù)質(zhì)量的能力很強(qiáng)。6) 互操作性本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)和相互調(diào)用服務(wù)很簡單。7) 可靠性該系統(tǒng)在一定的時(shí)間內(nèi)無故障運(yùn)行很好。平均無故障時(shí)間MTTF與測試時(shí)間存在線性關(guān)系，即 MTTF=5+5T 經(jīng)驗(yàn)表明，平均無故障時(shí)間與單位長度程序中剩余的錯(cuò)誤數(shù)成反比，即MTTF=1/K(Et/lt-Ec/lt),K的典型值為 2008) 魯棒性該系統(tǒng)在用戶進(jìn)行了非法操作和軟硬件系統(tǒng)發(fā)生了故障的情況下，系統(tǒng)大部分功能還是可以執(zhí)行的。2、開發(fā)期質(zhì)量的評審結(jié)果：1 )易理解性因?yàn)椴僮骱唵危a簡單，所以開發(fā)人員很容易理解2) 可擴(kuò)展性該系統(tǒng)很靈活，很適應(yīng)新需求3) 可重用性從軟件開發(fā)的長遠(yuǎn)目標(biāo)上看，可重用性表明了一個(gè)軟件組件除了在最初開