《大數(shù)據(jù)技術(shù)及應(yīng)用》課件 單元1 競賽登記管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

單元1競賽登記管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計學習目標01了解系統(tǒng)基本概況，明確技術(shù)選型02編寫系統(tǒng)需求說明書03編寫架構(gòu)說明書任務(wù)1.1分析競賽登記管理系統(tǒng)用戶需求包括競賽名稱、時間、地點、參賽人員、獲獎情況等，并上傳相關(guān)附件。教師提交競賽登記信息二級學院管理員審核二級學院領(lǐng)導復(fù)審校級管理員終審確保信息準確無誤，符合學校規(guī)定。如有誤或不符合規(guī)定，駁回并給出建議。確保重要信息準確無誤。如有誤或有問題，駁回管理員審核并給出建議。確保所有信息準確、規(guī)范。如有誤或有問題，駁回二級學院領(lǐng)導審核并給出建議。背景介紹

目標與意義提高工作效率通過引入競賽登記管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對競賽信息的快速登記、審核和查詢，避免了傳統(tǒng)的手工處理方式帶來的效率低下問題。提高準確性系統(tǒng)中設(shè)置了多個審核環(huán)節(jié)，可以最大程度地減少信息錄入和傳遞過程中的錯誤和遺漏。促進信息共享通過引入競賽登記管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)競賽信息的快速傳遞和共享，方便各級管理員和教師及時獲取最新的競賽信息。競賽登記管理系統(tǒng)概述校級管理員終審管理員登錄系統(tǒng)，終審領(lǐng)導提交的競賽信息，確保真實、準確和重要。通過則公布在學校平臺供查詢，不通過則反饋教師并重新審核。教師提交競賽登記信息系統(tǒng)支持教師在線提交競賽信息，并自動分類和歸檔，方便后續(xù)統(tǒng)計和分析。二級學院管理員審核管理員登錄系統(tǒng)，審核教師提交的競賽信息，確保真實、準確和完整。通過則提交至領(lǐng)導復(fù)審，不通過則反饋教師并重新審核。二級學院領(lǐng)導復(fù)審領(lǐng)導登錄系統(tǒng)，復(fù)審管理員提交的競賽信息，評估重要性、獎勵積分和金額。通過則提交至校級管理員終審，不通過則反饋教師并重新審核。產(chǎn)品描述教師提交競賽信息二級學院管理員審核二級學院領(lǐng)導復(fù)審校級管理員終審應(yīng)用場景教師填寫并上傳競賽信息，系統(tǒng)自動分類歸檔。領(lǐng)導重點審查信息的重要性、獎勵積分和金額，通過后提交給校級管理員終審。管理員核實信息真實性、準確性和完整性，通過后提交給二級學院領(lǐng)導復(fù)審。管理員核對信息真實性、準確性和重要性，通過后公布在學校平臺上，供教師查詢和參考。該系統(tǒng)的用戶群體主要包括學校的教師。他們需要使用該系統(tǒng)提交本年度的競賽成果，并填寫相關(guān)的競賽信息。教師二級學院管理員是該系統(tǒng)中另一個重要的用戶群體。他們需要審核教師提交的競賽信息，并反饋審核結(jié)果。二級學院管理員二級學院領(lǐng)導需要對二級學院管理員提交的競賽信息進行復(fù)審，并反饋復(fù)審結(jié)果。二級學院領(lǐng)導校級管理員需要對二級學院領(lǐng)導提交的競賽信息進行終審，并反饋終審結(jié)果。校級管理員用戶群體軟件需求說明書產(chǎn)品描述競賽登記管理系統(tǒng)是一個軟件平臺，為教師、二級學院管理員、二級學院領(lǐng)導及校級管理員提供競賽信息的登記、審核、查詢和統(tǒng)計功能。旨在提高競賽信息登記的效率和準確性，同時提供靈活的審核和查詢功能，方便各級管理員對競賽信息進行管理和分析。產(chǎn)品需求功能需求：包括教師提交競賽信息、二級學院管理員審核競賽信息、二級學院領(lǐng)導審核競賽信息、校級管理員審核競賽信息等功能。性能需求：涉及系統(tǒng)的響應(yīng)時間、并發(fā)用戶數(shù)、數(shù)據(jù)安全性等方面的要求。項目概述教師提交競賽登記信息填寫競賽信息表單，包括名稱、時間、地點、參賽人員、獲獎情況等，并上傳相關(guān)附件。完成后點擊“提交”按鈕，將信息提交至系統(tǒng)。登錄系統(tǒng)，審核競賽信息的真實性、準確性及附件的完整性和合規(guī)性。通過則點擊“通過”，不通過則點擊“駁回”。通過后狀態(tài)改為“待二級學院領(lǐng)導審核”。登錄系統(tǒng)，審核競賽信息的重要性和必要性，以及費用發(fā)放的合理性。通過則點擊“通過”，不通過則點擊“駁回”。通過后狀態(tài)改為“待校級管理員審核”。登錄系統(tǒng)，審核競賽信息的合規(guī)性和準確性。通過則點擊“通過”，不通過則點擊“駁回”。通過后狀態(tài)改為“已通過”。二級學院管理員審核競賽信息二級學院領(lǐng)導審核競賽信息校級管理員審核競賽信息功能需求響應(yīng)時間01系統(tǒng)應(yīng)保證90%以上的事務(wù)在3秒鐘內(nèi)處理完，否則用戶可能不會等待操作的正常結(jié)束。并發(fā)用戶數(shù)02由于主要供教師、二級學院管理員及領(lǐng)導、校級管理員等角色使用，且每年的使用周期不長，因此系統(tǒng)只需滿足100人同時在線即可確保業(yè)務(wù)的正常開展。數(shù)據(jù)安全性03系統(tǒng)應(yīng)保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性，避免數(shù)據(jù)丟失或泄露的情況發(fā)生。在數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障時，應(yīng)能夠及時恢復(fù)數(shù)據(jù)并保障系統(tǒng)的正常運行。性能需求任務(wù)1.2設(shè)計競賽登記管理系統(tǒng)架構(gòu)引言項目用途競賽登記管理系統(tǒng)旨在提供一個高效、易用的工具，用于高校教職工快速、準確地登記和管理競賽信息，主要功能包括添加、修改、刪除和查詢競賽等。項目環(huán)境系統(tǒng)在高校網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行，需確保網(wǎng)絡(luò)安全性與穩(wěn)定性。設(shè)計時需考慮固定用戶群體的使用習慣和需求。項目范圍涵蓋需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、編碼實現(xiàn)、測試部署等階段。需求分析階段定義功能需求和性能需求；系統(tǒng)設(shè)計階段設(shè)計邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu)；編碼實現(xiàn)階段按設(shè)計要求實現(xiàn)功能；測試部署階段進行全面測試并部署到實際環(huán)境。任務(wù)背景項目目標提供高效、易用的工具，幫助高校教職工快速準確登記和管理競賽信息，考慮用戶習慣和需求，確保系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性。目標與范圍系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計架構(gòu)設(shè)計的目的解決軟件復(fù)雜度帶來的問題。單體式架構(gòu)的選擇理由目標用戶群體小，僅高校的部分教職工。同時在線人數(shù)預(yù)期不會超過100。業(yè)務(wù)流程相對簡單。單體式架構(gòu)能夠滿足實際業(yè)務(wù)需求，且維護成本低于分布式架構(gòu)。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計概述系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)主要由三個層次組成數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層、視圖層。數(shù)據(jù)訪問層主要負責數(shù)據(jù)的持久化操作，包括數(shù)據(jù)的增刪改查等。業(yè)務(wù)邏輯層主要負責處理系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)邏輯，包括競賽信息的增刪改查、用戶權(quán)限的認證等。視圖層主要負責系統(tǒng)的界面展示，包括登錄界面、競賽信息展示界面、用戶管理界面等。邏輯架構(gòu)設(shè)計邏輯架構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)圖硬件部署方式部署于校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)管理中心服務(wù)器，僅對內(nèi)網(wǎng)PC機開放。軟件部署方式采用基于SpringBoot的JAR包部署。物理架構(gòu)設(shè)計硬件部署方式競賽登記管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖方案優(yōu)化策略對于用戶需求說明中給出的功能需求，主要涉及數(shù)據(jù)庫基本增刪改查操作，以及文件上傳下載功能，這些需求均較為常規(guī)，且系統(tǒng)用戶并發(fā)訪問量要求偏低，因此完全具備技術(shù)可行性。在后端技術(shù)選型中，我們選擇了SpringBoot2.2作為開發(fā)語言，該版本的后端技術(shù)體系已經(jīng)相當成熟，且擁有大量的第三方插件，可以很好地滿足開發(fā)需求。在前端技術(shù)選型中，我們計劃優(yōu)先采用Thymeleaf模板引擎來開發(fā)前端，該模板引擎易于上手，且可以很好地與SpringBoot集成，因此也被廣大開發(fā)者所青睞。技術(shù)可行性分析03穩(wěn)定業(yè)務(wù)需求便于后期擴展和維護，降低長期成本。01低用戶并發(fā)訪問量及常規(guī)功能需求降低了開發(fā)難度，減少資源消耗。02較短開發(fā)周期及高水平團隊縮短開發(fā)時間，減少人力成本。經(jīng)濟可行性分析

高可用性設(shè)計自動重啟機制在服務(wù)器穩(wěn)定且有專業(yè)網(wǎng)絡(luò)維護的條件下，通過簡單的自動重啟機制確保系統(tǒng)的高可用性。負載均衡技術(shù)采用負載均衡技術(shù)分配網(wǎng)絡(luò)請求，防止單一服務(wù)器壓力過大導致的系統(tǒng)崩潰。定期備份與恢復(fù)演練定期進行系統(tǒng)備份和恢復(fù)演練，確保在意外情況下及時發(fā)現(xiàn)并恢復(fù)系統(tǒng)。由于業(yè)務(wù)需求穩(wěn)定，應(yīng)減少因系統(tǒng)升級或修改導致的不穩(wěn)定因素。系統(tǒng)穩(wěn)定性考慮未來擴展需求，預(yù)留足夠的接口和模塊以便擴展。系統(tǒng)可擴展性加強系統(tǒng)攻擊防護功能的開發(fā)和部署，確保數(shù)據(jù)安全和用戶隱私保護。系統(tǒng)安全性可維護性考慮用戶需求與體驗優(yōu)化業(yè)務(wù)流程圖時，首要考慮的是用戶的需求和使用體驗，確保流程滿足用戶習慣和業(yè)務(wù)需求。順暢性與高效性業(yè)務(wù)流程應(yīng)優(yōu)化以減少用戶操作步驟，提高操作效率，確保流程順暢且高效。可追溯性與可管理性記錄每個步驟的操作情況和狀態(tài)，確保業(yè)務(wù)流程可追溯、可查詢歷史記錄，便于管理。業(yè)務(wù)流程圖優(yōu)化優(yōu)化后的業(yè)務(wù)流程圖競賽登記管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程圖開發(fā)技術(shù)選型編程語言由于項目團隊成員更熟悉Java開發(fā)語言，因此后端語言技術(shù)選型應(yīng)優(yōu)先考慮傳統(tǒng)的Spring+SpringMVC+Mybatis體系或SpringBoot。雖然這二者之間并無本質(zhì)區(qū)別，但考慮到該項目規(guī)模較小且工期較緊，故應(yīng)采用項目搭建簡單、第三方插件完備的SpringBoot2.2為后端技術(shù)選型。依賴管理對于JavaWeb項目，通常采用的都是ApacheMaven來進行依賴管理，我們的項目也采用ApacheMaven3來管理依賴。后端技術(shù)選型后端技術(shù)選型數(shù)據(jù)校驗工具數(shù)據(jù)校驗工具擬采用HibernateValidation6.0，它可以提供全面的數(shù)據(jù)校驗功能，包括基本類型校驗、復(fù)雜類型校驗、自定義校驗等。數(shù)據(jù)庫連接池數(shù)據(jù)庫連接池擬采用AlibabaDruid1.2，它是一款高性能的數(shù)據(jù)庫連接池組件，可以提供強大的數(shù)據(jù)庫連接管理和性能監(jiān)控功能。視圖層框架由于前端技術(shù)選型需要考慮界面風格和用戶交互體驗，因此計劃優(yōu)先采用SpringBoot官方推薦且容易上手的Thymeleaf模板引擎為主來開發(fā)前端，并基于此技術(shù)體系完成一個初級演示版交給用戶。若用戶可接受此界面風格，則繼續(xù)用該體系來開發(fā)前端；若用戶對界面有更高要求且愿意適當延長開發(fā)周期，則視圖層換用Vue2.6來開發(fā)。JavaScript框架在前端開發(fā)過程中，通常會用到一些JavaScript框架來輔助開發(fā)，比如jQuery、Bootstrap等。這些框架可以幫助開發(fā)人員快速構(gòu)建出符合現(xiàn)代瀏覽器標準的用戶界面，提高開發(fā)效率。前端技術(shù)選型CSS框架CSS框架主要用于樣式設(shè)計和布局排版，比較流行的CSS框架有Bootstrap、Foundation等。這些框架提供了一系列的CSS類和組件，可以方便地實現(xiàn)常見的頁面布局和樣式設(shè)計。前端技術(shù)選型對于競賽登記管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲需求，應(yīng)優(yōu)先選擇體積小巧、安裝簡便、易于維護、使用免費的數(shù)據(jù)庫，顯然MySQL數(shù)據(jù)庫是不二之選，具體版本為MySQL5.7。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫如果系統(tǒng)中需要存儲大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，比如文件、圖片等，可以考慮使用非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，比如MongoDB、Redis等。這些數(shù)據(jù)庫可以提供高效的數(shù)據(jù)存儲和檢索功能，并且易于擴展和維護。非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫選型授權(quán)管理組件選擇如SpringSecurity、ApacheShiro等組件，提供全面的授權(quán)管理功能，如基于角色的訪問控制（RBAC）、基于資源的訪問控制（ABAC）等。身份認證組件選擇如SpringSecurity、ApacheShiro等組件，提供全面的身份認證功能，如用戶名密碼認證、LDAP認證、OAuth2.0認證等。攻擊防護組件選擇如SpringSecurity、ApacheShiro等組件，提供全面的攻擊防護功能，如防止SQL注入、XSS攻擊、CSRF攻擊等。安全控制組件選型總結(jié)與展望競賽登記管理系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計目標是解決軟件復(fù)雜度帶來的問題，通過合理的架構(gòu)設(shè)計和技術(shù)選型，以滿足業(yè)務(wù)需求，提高系統(tǒng)的可靠性、可維護性和可擴展性。競賽登記管理系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)包括數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層和視圖層。數(shù)據(jù)訪問層負責數(shù)據(jù)的持久化存儲和檢索，業(yè)務(wù)邏輯層負責處理業(yè)務(wù)邏輯和規(guī)則，視圖層負責用戶交互和界面展示。競賽登記管理系統(tǒng)的物理架構(gòu)包括硬件部署方式、軟件部署方式和方案優(yōu)化策略。硬件部署方式主要考慮到服務(wù)器的穩(wěn)定性和可靠性，軟件部署方式則需要選擇合適的部署方式以滿足系統(tǒng)的需求，方案優(yōu)化策略則包括技術(shù)可行性、經(jīng)濟可行性、高可用性和可維護性