【正文】 ....................................65 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 67 致 謝 ...................................................................................................................................... 68 5 第一章 緒論 本章從單詞 記憶 軟件的 現(xiàn)狀 ， 單詞記憶軟件 與 最新 Web 技術(shù) 結(jié)合 的必要性兩個(gè)方面介紹了畢設(shè)所 涉及到 的課題背景和研究方向。1 北京市高等教育自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) Web 單詞記憶軟件 的開發(fā) 專 業(yè) 計(jì)算機(jī)及應(yīng)用 學(xué) 生 指導(dǎo)老師 master 日 期 20xx年 4 月 主考院校 ：北大 成績 ：良 2 摘要 本文 首先對(duì) 現(xiàn)有 的 單詞 記憶軟件 進(jìn)行 了 市場和技術(shù)上的分析 ； 針對(duì) 最新 的Web 技術(shù)現(xiàn)狀、關(guān)鍵 技術(shù) 以及各種 配套技術(shù)做了詳細(xì)介紹 ；提出 了基于最新 Web技術(shù)構(gòu)建 單詞記憶 軟件的 需求分析和 總體設(shè)計(jì) 。 單詞記憶軟件的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 單詞 記憶軟件的現(xiàn)狀 單詞記憶 軟件在市場中已經(jīng)趨近于成熟，但是 其中很多 軟件 有著單詞記憶方法上的缺陷，還有基于傳統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)手段的各種 技術(shù) 缺陷， 所以已經(jīng)無法在 現(xiàn)有的新技術(shù)大潮下繼續(xù)發(fā)展。 僅僅在軟件 下載網(wǎng)站之一的 天空軟件站中的統(tǒng)計(jì)信息來看， 排在 前幾名的單詞記憶軟件下載次數(shù)都達(dá)到了數(shù)十萬 到 數(shù)百萬 級(jí)別 的下載量 ，除此之外的成千上萬 個(gè)軟件下載網(wǎng)站 的 數(shù)據(jù) 已經(jīng)無法計(jì)算 ，但 從這一點(diǎn)上就可以看出 單詞記憶軟件擁 有 龐大的用戶 群體 。 桌面單詞記憶軟件 的對(duì)比 在 這一小 節(jié)，我們首先先 看 表 的 對(duì)比測(cè)試， 分析此類軟件 當(dāng)前 的優(yōu)缺點(diǎn)。 此類 單詞 記憶 軟件的主要缺點(diǎn) ： （ 1） 因 此類軟件誕生時(shí)間很早， 仍有部分軟件為了保持軟件的體積或者成本，并未選擇 更 現(xiàn)代的合成語音庫或者 真人語音庫，而是 調(diào)用 操作系統(tǒng)的合成語音庫，甚至不使用 語音庫。 而 又 增加 了在線備份功能， 實(shí)現(xiàn)單詞 記憶 進(jìn)度的 備份 和還原。 （ 2） 在線網(wǎng)站擁有與在線廣告，在線社區(qū)等傳統(tǒng)在線應(yīng)用的自然 結(jié)合能力 。（ ajax 技術(shù)即 ―Asynchronous JavaScript and XML‖技術(shù)，是使用異步雙向傳輸能力，使得網(wǎng)頁可 以在不跳轉(zhuǎn)的前提下，平滑 下載 與上傳數(shù)據(jù)） （ 3） 此類網(wǎng)站使用的單詞記憶方式往往因老舊的 Web 技術(shù)所限，并不能發(fā)揮真正力量，使得單詞背誦效率下降。改進(jìn) 了 執(zhí)行速度，響應(yīng)速度，提高了 應(yīng)用 的 用戶體驗(yàn) ， 并且 采用了多種學(xué)習(xí)方式 ， 使 Web 應(yīng)用更接近桌面應(yīng)用的效果。 （ 2） 平臺(tái) 支持 少 。即使 現(xiàn)在 ， 按照壓縮過 的 ，一個(gè)單詞語音 10KB ~ 20KB 的尺寸算， 假設(shè) 某單詞庫攜帶 5 萬 個(gè)單詞的語音，也需要 大約 700MB 的空間，在當(dāng)前 中國 的互聯(lián)網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò) 速度 下，這樣的 大小 也太過龐大 ， 是 影響用戶體驗(yàn) 的一個(gè)重要因素。 （ 2） 潛在 的版權(quán)問題。真人語音 發(fā)音 固定，不能隨意連成 句子，而部分冷門單詞也可能失效。 （ 2） 合成 語音的費(fèi)用低廉 。 （ 5） 沒有潛在 的版權(quán)問題。 而廠商 也紛紛針對(duì)網(wǎng)站發(fā)布 各種 相關(guān) 在線應(yīng)用， 從 谷歌 的云計(jì)算 GAE，到國內(nèi)的百度框計(jì)算 和 新浪云計(jì)算， 標(biāo)識(shí)著 越來越多的廠商正向互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展 。 （ 2） 無需 安裝，即開即用。 9 （ 4） 開發(fā) 便捷性。 （ 6） 與 其他在線資源的互動(dòng)性。 在早期因?yàn)槌杀?，合成語音 等問題 ，部分軟件甚至不支持 單詞 語音 。但是 現(xiàn)在 互聯(lián)網(wǎng)的資源已經(jīng)極大的豐富了，例句資源無論從商業(yè)的，還是免費(fèi)的 都有了很多選擇，故現(xiàn)在絕大部分的單詞記憶軟件都攜帶有例句顯示 功能 。 （ 4） 聯(lián)想圖片 。視頻 記憶 方法是 這幾年 單詞記憶軟件新出現(xiàn)的元素，因?yàn)橐曨l往往較大，即便是 Flash 這樣的矢量視頻，占用的空間也很大，故在以前的單詞記憶軟件中很少攜帶。 本 課題軟件 的 特點(diǎn) 在以前 的單詞記憶軟件中， 在 學(xué)習(xí)方法上 有記憶 方法老 、 學(xué)習(xí)方式單一 、 發(fā)音不 標(biāo)準(zhǔn) 不統(tǒng)一 等缺點(diǎn) ； 在 技術(shù)上也有 程序 運(yùn)行緩慢 、 兼容性不足 、 不能滿足當(dāng)前多平臺(tái) 環(huán)境下 的跨平10 臺(tái) 需求 等缺點(diǎn)。 （ 2） 在 傳統(tǒng)的 Ebbinghaus 記憶曲線 方法上 （艾賓浩斯 記憶曲線，由德國心理學(xué)家 赫爾曼本 軟件 以英美人最常玩的拼字游戲 （ Crossword Puzzle）為主要小游戲，符合英美人群的思維定勢(shì)，提高 娛樂對(duì)單詞記憶 的輔助能力。E 單詞和單詞信息 是 逐漸顯示，而不是一次性顯示 。還 例如，在工作忙碌的群體中，可能在行車中的時(shí)間多過于在電腦前靜坐的時(shí)間。 本課題軟件的 流暢度 和 功能特性，可以達(dá)到 以前 軟件所不能達(dá)到的 地步 。 本 課題軟件 在 HTML5 技術(shù) 之上 ， 對(duì)比傳統(tǒng)應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在： a) 跨平臺(tái)性。傳統(tǒng) Web 網(wǎng)站式應(yīng)用每次 打開 網(wǎng)站，甚至每次刷新頁面都需要重新載入 信息 ， 而 本課題軟件基于 HTML5 技術(shù) ，可以離線緩存，即便 關(guān)閉瀏覽器 、 重新啟動(dòng)電腦， 或者瀏覽器刷新 也無需 重新載入數(shù)據(jù)庫 。配合 本軟件 的 語音 緩存能力，甚至可以做到無需聯(lián)網(wǎng)就能 在任何設(shè)備上 聽到 單詞的聲音，體驗(yàn) 本來上百 MB 的語音庫。同時(shí) Websocket 也是一種 更 安全的信息傳輸手段 ， 可以 在 客戶端和服務(wù)器簡單的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密，比以往的 HTTP 信息更容易實(shí)現(xiàn)加密 。 而 CSS 3 版本 包含了諸多新的特定，不同于以前的 Web 和 桌面 應(yīng)用，這些 新 特性給予了 應(yīng)用軟件 更好的圖形能力，更 高 的編程效率 和 更好的用戶體驗(yàn)。 本應(yīng)用 對(duì)比同類軟件的 Web 網(wǎng)站 型 應(yīng)用 具有 更友好的數(shù)據(jù)庫界面，更快速的數(shù)據(jù)庫查詢能 力 ，更好的擴(kuò)展性和通用性 。 小節(jié) 總結(jié) 本軟件 的這些 特點(diǎn) ， 若 不是和最新的 Web 技術(shù)結(jié)合， 而 使用傳統(tǒng)的 軟件 開發(fā)技術(shù)，是很難 全部 兼顧 的，即便做到，成本也會(huì)很高 。 （ 2） 在 第三章 ， 本文 介紹課題軟件的總體需求分析 ， 說明了一個(gè)單詞記憶軟件所應(yīng)該擁有的功能 ，這些需求分析 會(huì) 在本課題軟件中逐一實(shí)現(xiàn)。 （ 6） 在 第七章，本文 介紹了 軟件 界面 的設(shè)計(jì)思路 和 實(shí)現(xiàn)。新標(biāo)準(zhǔn)將包括更強(qiáng)大的編程接口。 HTML5的 主要特性 （ 1） 離線應(yīng)用緩存（ Offline Application）。 （ 2） 本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)（ LocalStorage）。 （ 4） 原生的視頻和音頻支持（ Videoamp。此功能讓瀏覽器提供本地的表單判斷功能，例如時(shí)間日期的選擇， Email地址的驗(yàn)證，簡化編程代碼。 Workers 可以產(chǎn)生多個(gè) Worker，而每個(gè) Worker 工作在不同的 JavaScript 程序空間內(nèi)，不同程序空間不能直接訪問，但是可以相互傳輸消息（ Message）。而 socket 可以保持 連接，每次連接也不用再提供復(fù)雜而冗長的 HTTP 報(bào)文，提高程序的網(wǎng)絡(luò) 性能 、 減 少 響應(yīng)時(shí)間 。 這里 之所以說是 HTML5， 而不是 HTML4 或 以前的版本，因?yàn)橹挥?HTML5 的 新技術(shù)，才能達(dá)到本軟件的開發(fā) 要求 。 技 術(shù) 簡介 引 言 并不是一個(gè) JavaScript 應(yīng)用，而是一個(gè) JavaScript 運(yùn)行平臺(tái)，是使用 JavaScript 作為語言的服務(wù)器平臺(tái)。 （ 2） 編程語言是 JavaScript。 的發(fā)展現(xiàn)狀 自 20xx 年 5 月發(fā)布至今，其模塊網(wǎng)站（ ）已經(jīng)擁有了超過 2 萬個(gè)獨(dú)立模塊，每周的下載量將近 400 萬次，可見 應(yīng)用的勢(shì)頭之強(qiáng)烈。 （ 2） 本 課題 軟件 是 以 富 客戶端為 特點(diǎn) 、 以 JavaScript 為主要編程語言的軟件， 如果 使用，則 更是有前臺(tái)和后臺(tái)語言相 同 等特點(diǎn) ，方便 和計(jì)劃了程序設(shè)計(jì) 。隨著互聯(lián)網(wǎng) 概念的興起，傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫在應(yīng)對(duì)新型網(wǎng)站或網(wǎng)站應(yīng)用，尤其是超大規(guī)模和高并發(fā)類網(wǎng)站應(yīng)用時(shí)，已經(jīng)顯得力不從心。而對(duì)于新興的社交網(wǎng)絡(luò)，或者搜索引擎，要求的往往是數(shù)十萬次的高要求。 （ 3） 沒有過多的操作。 JSON 作為 一個(gè) 離散 的弱類型 數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)，或者說 集合 類型的 對(duì)象格式 ，本身的結(jié)構(gòu) 和 NoSQL 的 存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)大同小異 。 （ 3） 本 程序 的 主要存儲(chǔ)需求是客戶端的，而主流瀏覽器 中 有部分并未 皆 實(shí)現(xiàn) WebSQL技術(shù) 和 IndexDB 技術(shù)。采用設(shè)計(jì)方法組合這些元素，得到構(gòu)成面向?qū)ο笙到y(tǒng)的部件，同時(shí)這些部件的設(shè)計(jì)方法和組成方法在不斷的完善，為了得到軟件工程中關(guān)于分工的 ―高內(nèi)聚 ‖、 ―低耦合 ‖的特征，最終這些設(shè)計(jì)方法逐漸演變發(fā)展，統(tǒng)稱為設(shè)計(jì)模式（ Design Pattern）。 視圖（ View）代表用戶交互界面，對(duì)于 Web 應(yīng)用來說，最主要的是指需要顯示的 HTML界面。模型層的所有的操作都在內(nèi)部完成，只需要在接口上返回處理結(jié)果即可。主要的 信號(hào) 傳遞 由 作者 編寫的 Event 類實(shí)現(xiàn)的。 也就是語言中的所有變量、函數(shù)、或者任何類型，都是一個(gè)對(duì)象。 本軟件 使用了一個(gè)事件方法，首先定義一個(gè)事件類 Event，由視圖層定義多個(gè)事件，例如某個(gè)按鈕的單擊事件是 ButtonEvent。 MVP 設(shè)計(jì)模式與本課題的聯(lián)系 MVP 設(shè)計(jì)模式 是 并不是 單純?yōu)槟撤N語言或者某種構(gòu)架服務(wù)的，而是針對(duì) 任何需要 分層結(jié)構(gòu) 、 有 顯示界面 的程序設(shè)計(jì)都可以使用的 。 MVP 設(shè)計(jì)模式 在實(shí)現(xiàn)上是比較難以掌握的， 即便 經(jīng)驗(yàn)豐富的軟件工程師也很難做到針對(duì)MVP 設(shè)計(jì)模式 的完美分層和調(diào)用， 作者自知 自己的經(jīng)驗(yàn)與設(shè)計(jì)水平可能并沒達(dá)到 MVP 設(shè)計(jì)模式所要求的地步 ， 只是盡量實(shí)現(xiàn)了 MVP 設(shè)計(jì)模式 。 具體 這些技術(shù)的使用和實(shí)現(xiàn) 細(xì)節(jié) 等問題，將會(huì)在 第六 章 的 詳細(xì)設(shè)計(jì)中 更深入的探討 。 這些 部分 可以 分成 獨(dú)立的功能進(jìn)行需求分析，而 對(duì) 這些模塊進(jìn)行初始化和總體調(diào)用的是 ―主程序 ‖功能 ， 還有 對(duì)其他 模塊 功能進(jìn)行 設(shè)置與 修改的 ―選項(xiàng)設(shè)置 ‖功能 。 （ 3） 對(duì)各 其他功能模塊要有按鈕或者其他方式連接，而連接處要有彈出式氣泡窗的描述性提示，輔助用戶對(duì)功能進(jìn)行選擇。 （ 2） 能 顯示要學(xué)習(xí)的單詞信息，包括單詞 的 詞義、音標(biāo)、例句、聯(lián)想圖片等信息，將單詞的部分 主要 信息顯示為紅色，提高記憶率。 可以 提醒 用戶是否進(jìn)行立即復(fù)習(xí)。 （ 3） 對(duì) 每個(gè)單詞的復(fù)習(xí)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)分。 可以用戶從本地導(dǎo)入單詞書，也可以 在線下載 本課題軟件自帶的單詞書。 （ 4） 可以重置當(dāng)前 單詞書中 ―已 記憶 ‖的 單詞數(shù)量， 讓 用戶能重新記憶某個(gè)單詞書。生詞本 功能主要 的功能需求有： （ 1） 能在 用戶輸入單詞的同時(shí)顯示單詞信息 ，并 可以對(duì)單詞進(jìn)行發(fā)音。 但是 如果 這個(gè)單詞已經(jīng)初記， 并不會(huì) 在背誦中的詞庫一并 刪除 。存檔 讀檔 的功能是當(dāng)用戶不希望 ， 或者無法進(jìn)行在線 的 進(jìn)度備份時(shí)，而采取的一種 備用手段 ； 即 用戶可以選擇 將 單詞信息備份在本地， 或者 從本地 的備份信息恢復(fù) 。 （ 3） 能讓 用戶進(jìn)行手動(dòng)的在線存檔 和 讀檔功能。 單詞游戲 功能 的 主要需求如下： （ 1） 管理現(xiàn)有 的所有單詞游戲 （ 2） 能 讓用戶進(jìn)行某些單詞游戲，即初始化某些單詞游戲并 讓 用戶可以進(jìn)行游戲。下面 分別針對(duì)這些功能進(jìn)行 需求 上的詳細(xì)說明： Web 訪問服務(wù) Web 訪問服務(wù)是服務(wù)器提供 的一般性 服務(wù)， 如同其他例如 Apache， Nginx， Ligd 這樣軟件提供的服務(wù)，可以讓用戶來 訪問 服務(wù)器。 22 在線備份 功能 在線備份 功能是在用戶注冊(cè)并登錄之后，可以進(jìn)行的一項(xiàng)操作。 平臺(tái) 需求 對(duì) 于 客戶端的平臺(tái)需求 本 課題軟件因?yàn)槭褂昧?Web 技術(shù)，所以對(duì)客戶端 的 操作系統(tǒng)平臺(tái)并沒有要求，無論是Windows、 Mac、 Linux，還是 移動(dòng)平臺(tái) Android、 IOS，亦或者是其他平臺(tái)，只要能運(yùn)行 支持HTML5 的 瀏覽器，都能運(yùn)行本程序。 本 章小結(jié) 本章 介紹了本課題 軟件 的 客戶端 ，服務(wù)器 部分 的需求分析，分析了作為一個(gè)單詞記憶軟件所需要的功能 ， 和實(shí)現(xiàn) Web 單詞記憶軟件 所 需要的功能和平臺(tái)。 在下 一章 ，將介紹本課題 軟件 的 概要 設(shè)計(jì)。 在 圖 中中層模塊 依賴下層