【文章內(nèi)容簡介】 技術(shù)和表示符號來組織軟件生產(chǎn)過程的方法。經(jīng)過多年的軟件工程實踐，有多種軟件開發(fā)方法獲得了推廣。 ：由 和 提出，認(rèn)為軟件系統(tǒng)均以一定的結(jié)構(gòu)形式存在，由若干子系統(tǒng)構(gòu)成，子系統(tǒng)本身又是一個系統(tǒng)，軟件實現(xiàn)過程有結(jié)構(gòu)化分析 SA、結(jié)構(gòu)化設(shè)計 SD和結(jié)構(gòu)化編程 SP。實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化方法的技術(shù)有 面向數(shù)據(jù)流圖的方法、 Jackson 方法、 LCP 方法等。 ：迅速開發(fā)出一個可以讓用戶看得見、摸得著的精簡系統(tǒng)，適用于需求反復(fù)修改的情況。原型化開發(fā)的優(yōu)點有：有助于確定系統(tǒng)的可行性；原型法修改比最終軟件修改快且代價??；容易定義需求不確定的。由于用戶在實際軟件方面的介入，開發(fā)組和用戶有更高層次的交流和溝通。 ：測試之前程序設(shè)計開發(fā)組就開發(fā)出幾乎無錯的系統(tǒng)。 Formal Methods 方法：以嚴(yán)密的數(shù)學(xué)證明為基礎(chǔ)，包括形式化分析 Formal Analysis、形式化設(shè)計 Formal Design 和翻譯 Translation。 ：認(rèn)為客觀世界是由對象組成的，不同對象間的相互作用和聯(lián)系構(gòu)成不同的系統(tǒng)，以對象為中心來構(gòu)造模型、組織系統(tǒng)。 ：應(yīng)用邏輯和實現(xiàn)分離，提供標(biāo)準(zhǔn)接口和框架，使軟件開發(fā)變成組件的組合。模型有 Sun 公司的 EJB、微軟公司的 COM+/DCOM、 OMG 的 CORBA/ORB。 ：著眼于快速交付高質(zhì)量軟件，并使客戶滿意，包括極限編程 Extreme Programming(XP)、動態(tài)系統(tǒng)開發(fā)方法 Dynamic System Development Method、 SCRUM、Crystal 和 Lean 等。敏捷軟件開發(fā)有四個核心價值：溝通 Communication、反饋Feedback、勇氣 Courage 和簡單 Simplicity。 選擇何種軟件開發(fā)方法需綜合考慮各種因素。首先考慮軟件項目的特點；還有支持環(huán)禁止用于不當(dāng)?shù)膫鞑?，源程序不對外公?，此論文僅供參考 …… .. 12 境，如若沒有相應(yīng)的快速原型工具，就不可能采用快速原型方法；以及技術(shù)支持，如軟件工程規(guī)范、軟件工程管理經(jīng)驗、軟件人員的技術(shù)基礎(chǔ)和經(jīng)驗等。 軟件的開發(fā)可以選用開發(fā)方法中的一種，也可以選用幾種方法的結(jié)合。考慮到本考試系統(tǒng)由 JBuilder 開發(fā)，使用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)語言 Java 語言實現(xiàn)，所以本系統(tǒng)主要采用了面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法。在開發(fā)的部分階段，還使用了原型化方法，這兩種方法的結(jié)合既具有穩(wěn)定性好、可復(fù)用性和可維護(hù)性的優(yōu)點又方便了系統(tǒng)開發(fā)者和最終用戶的溝通。 禁止用于不當(dāng)?shù)膫鞑?，源程序不對外公?，此論文僅供參考 …… .. 13 3 系統(tǒng)的整體分析與設(shè)計 需求分析 需求分析是設(shè)計數(shù)據(jù)庫的起點，需求分析的結(jié)果是否準(zhǔn)確地反映了用戶的實際要求，將直接影響到后面各個階段的設(shè)計，并影響到設(shè)計結(jié)果是否合理和實用。 系統(tǒng)需要解決的主要問題 系統(tǒng)根據(jù)用戶性質(zhì)不同開發(fā)四類不同的客戶端程序，為不同用戶所使用。 1 系統(tǒng)管理員，其主要功能是做系統(tǒng)管理，具體有 : 系統(tǒng)初始化、 全面管理各類用戶的密碼、系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲與故障恢復(fù)、運行維護(hù)等， 2 教務(wù)考務(wù)管理員，其主要功能是確定該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、各類用戶的注冊、試卷的審批、學(xué)生考試試卷的自動生成等； 3 出題教師 (單科題庫維護(hù) )，該用戶是本系統(tǒng)中最重要的一類用戶，每門課程為一個用戶，一般由擔(dān)任該課教學(xué)任務(wù)的一個或一組教師出任，試題類型設(shè)計、 題庫中所有題目的編寫與選定，上述工作是在本系統(tǒng)功能之外完成的準(zhǔn)備工作， 一旦完成就可借助本系統(tǒng)為其提供的試題錄入、查詢、修改、 刪除、瀏覽等功能將海量試題存入數(shù)據(jù)庫，并完成校對工作，第三，該客戶程序還提供兩種生成試卷的功能，一種為與其它類用戶相同的自動生成試卷，另一種為用戶手動生成試卷功能，即由教師通過瀏覽功能逐題地從題庫中選取。 4 學(xué)生用戶，對于選修某一課程的學(xué)生，本系統(tǒng)為其提供考試、成績查詢功能，由教師組卷并發(fā)布新聞，告之學(xué)生考試，學(xué)生將登陸考試模塊進(jìn)行考試。 考慮到系統(tǒng)的安全性，本系統(tǒng)的用戶可分為教師，學(xué)生兩類。一個部分用于教師、管理員、教務(wù)考務(wù)管理員登錄，主要負(fù)責(zé)進(jìn)行基本資料、題庫、試卷、成績的管理以及查詢等，為教師類；另 外一個部分用于考生登錄，參加考試和考試前的模擬訓(xùn)練，為學(xué)生類。 ? 組卷策略的建立方法：選定試卷課程；設(shè)定考試總分，題型分布，考試時間和有效期。輸入選定的每種題型的題數(shù)及每小題分?jǐn)?shù) (各題型總分相加必須為 100)；將系統(tǒng)試題庫表中該門課程所用全部題型列表顯示，供用戶選擇；選定參加考試的人員和試卷審批人；生成試卷。 ? 組卷策略的存儲：在系統(tǒng)中建立了一個組卷策略基本表，其屬性有：課程代禁止用于不當(dāng)?shù)膫鞑?，源程序不對外公?，此論文僅供參考 …… .. 14 碼、題型代碼、小題分?jǐn)?shù)、試題數(shù)，在用戶要自動生成試卷時系統(tǒng)按用戶選定的課程從組卷策略表中選擇試卷編號，通過該編號可查到題型代碼、試題等信 息。 ? 組卷策略的使用：在自動生成試卷的算法中，依次對提到的表中每一條記錄，對試題庫表進(jìn)行一次檢索，在該檢索的結(jié)果中按試題數(shù)屬性值隨機(jī)挑選出相應(yīng)數(shù)量的試題，依次放入試卷臨時表中，待排序后結(jié)合各代碼庫輸出試卷，題庫系統(tǒng)的設(shè)計，在不同的需求環(huán)境中可能會不同，只要滿足用戶要求就是好系統(tǒng)。 可行性分析也稱為可行性研究，即是在系統(tǒng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，針對新系統(tǒng)的開發(fā)是否具備必要性和可能性，對新系統(tǒng)的開發(fā)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理的方面進(jìn)行分析和研究，以避免投資失誤，保證新系統(tǒng)的開發(fā)成功。可行性研究的目的就是用最小的代價在盡可能短的時 間內(nèi)確定問題是否能夠解決。該系統(tǒng)的可行性分析包括以下幾個方面的內(nèi)容。 技術(shù)上的可行性分析主要分析技術(shù)條件是否能順利完成開發(fā)工作，硬、軟件能否滿足開發(fā)者的需要等。 軟件方面，網(wǎng)絡(luò)化考試需要的各種軟件環(huán)境都已具備，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器方面則有SQL Server，均能夠處理大量數(shù)據(jù)，同時保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性并提供許多高級管理功能。其靈活性、安全性和易用性為數(shù)據(jù)庫編程提供了良好的條件。因此，系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺已成熟可行。 硬件方面，科技飛速發(fā)展的今天，硬件更新的速度越來越快，容量越來越大，可靠性越來越高，價格越來越低，其硬 件平臺完全能滿足此系統(tǒng)的需要。 系統(tǒng) 的基本結(jié)構(gòu)層次 考生進(jìn)入系統(tǒng)應(yīng)該進(jìn)行身份驗證。考生進(jìn)入考試系統(tǒng)后，需要選擇考試科目，所以系統(tǒng)還應(yīng)有考試科目選擇的功能。鑒于考試環(huán)境一般為機(jī)房，考試者之間的距離很近，為了避免考試做弊，試卷的試題和題量都應(yīng)是相同的，但試題并不相同。在線考試基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，試卷應(yīng)該從服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫隨機(jī)抽取試題后動態(tài)生成的。另外，系統(tǒng)還應(yīng)該對考試時間進(jìn)行控制，時間到了會要求考生交卷?？忌x擇提交答卷后，應(yīng)該自動判卷，給出考生分?jǐn)?shù)。 本系統(tǒng)是為了滿足在線考試的需求而設(shè)計開發(fā)的，可在 Inter 上進(jìn)行實時考試。所以本考試系統(tǒng)應(yīng)具備的考試系統(tǒng)功能包括：題庫設(shè)計和管理，試卷的隨機(jī)組卷禁止用于不當(dāng)?shù)膫鞑?，源程序不對外公?，此論文僅供參考 …… .. 15 能力，用戶在線考試及記錄，系統(tǒng)自動評卷。 綜合以上分析，要實現(xiàn)上面的所有功能模塊，數(shù)據(jù)庫共要設(shè)計十個表，它們分別是：科目表、班級表、系別表、專業(yè)表、試卷信息表、學(xué)生表、學(xué)生成績表、學(xué)生答題試卷信息表、教師表、題庫表。 根據(jù)所要實現(xiàn)的功能和用戶權(quán)限的設(shè)置。 系統(tǒng)總體的層次圖如下圖 31 所示： 圖 31 系統(tǒng)層次圖 通過上面簡單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖不難看出，我們的系統(tǒng)可以給出前臺的學(xué)生考試操作界面，還可以給出可用于管理員 和老師操作的管理后臺。既方便系統(tǒng)的操作使用，又能很好的完成系統(tǒng)的擴(kuò)展與維護(hù)。 數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 概念設(shè)計階段主要是將需求分析階段得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)（概念模型）的過程，它是整個數(shù)據(jù)庫設(shè)計的關(guān)鍵，包括概念模型設(shè)計和新系統(tǒng)流程兩個階段。在需求分析階段所得到的應(yīng)用需求應(yīng)該首先抽象為信息世界的結(jié)構(gòu)，才能更好地、更準(zhǔn)確地用某一 DBMS 實現(xiàn)這些需求。 概念數(shù)據(jù)模型獨立于具體的數(shù)據(jù)處理的細(xì)節(jié)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。這次設(shè)計仍采用傳統(tǒng)的實體聯(lián)系圖作為概念設(shè)計的工具。再進(jìn)行優(yōu)化后，盡量滿足結(jié)構(gòu)清晰、關(guān)聯(lián)簡潔、實 體個數(shù)適中、屬性分配合理、沒有低級冗余。 禁止用于不當(dāng)?shù)膫鞑?，源程序不對外公?，此論文僅供參考 …… .. 16 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 對于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計完畢后，要把 ER圖描述的概念數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換為等價的關(guān)系模式極其約束。邏輯設(shè)計的基本工作主要包括如下的 3 個步驟。 該設(shè)計以概念結(jié)構(gòu)設(shè)計中的 ER圖為主要依據(jù)，這幾出相關(guān)的整體邏輯結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)的關(guān)系模式如下圖 32 所示： 圖 32 概念關(guān)系模型圖 本次采用 3NF 為規(guī)范準(zhǔn)則來分解關(guān)系。將一個關(guān)系分解為兩個或者多個關(guān)系，以滿足規(guī)范，從而避免產(chǎn)生插入異常、刪除異常、更新異常。 數(shù)據(jù)庫表設(shè)計 管理 員信息表 如圖 33 所示 禁止用于不當(dāng)?shù)膫鞑ィ闯绦虿粚ν夤?，此論文僅供參考 …… .. 17 圖 33 管理員信息表 生信息 息表如圖 34 所示 圖 34 考生 信息表 題庫信息表如圖 35 所示 圖 35 題庫信息表 試卷信息表如圖 36 所示 圖 36 試卷信息表 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 頁面模塊化設(shè)計 模塊化設(shè)計的要求不僅是為了提高代碼的重用性，更重要的是為了提高代碼的可維護(hù)性和穩(wěn)定性。一個模塊化程度高、結(jié)構(gòu)清晰的應(yīng)用程序，在程序維護(hù)時的便利性禁止用于不當(dāng)?shù)膫鞑?，源程序不對外公?，此論文僅供參考 …… .. 18 是可想而知的。最初設(shè)計方案時，就要規(guī)劃好哪些模塊是可以提出來多次使用，哪些模塊雖只使用一次，但提出來之后能使代碼更 清晰等。 網(wǎng)上考試系統(tǒng)是一個典型的數(shù)據(jù)庫開發(fā)應(yīng)用程序，本系統(tǒng)主要用管理員、教師和學(xué)生三大模塊組成，各模塊功能如下： 管理員模塊：該模塊主要是對系部、專業(yè)、班級、課程進(jìn)行管理，添加修改學(xué)生、教師、信息，添加試題、試卷和審核教師制作的試卷等。 教師模塊：該模塊主要是教師通過登錄該系統(tǒng)能夠修改個人信息，添加試題，在線制作試卷，閱卷等。 學(xué)生模塊：該模塊主要是學(xué)生通過登錄該系統(tǒng)能夠修改個人信息（只能修改密碼），進(jìn)行考試等。 MVC 模式設(shè)計 MVC（ Model View Controller）是一個設(shè)計模 式，它強(qiáng)制性的使應(yīng)用程序的輸入、處理和輸出分開。使用 MVC 應(yīng)用程序被分成三個核心部件：模型、視圖、控制器。它們各自處理自己的任務(wù)。 視圖是用戶看到并與之交互的界面。如何處理應(yīng)用程序的界面變得越來越有挑戰(zhàn)性。 MVC 一個大的好處是它能為你的應(yīng)用程序處理很多不同的視圖。 JSP 頁面處于表現(xiàn)層，也就是視力（ View 即 V）的角色。 模型表示企業(yè)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)規(guī)則。在 MVC 的三個部件中，模型擁有最多的處理任務(wù)。由于應(yīng)用于模型的代碼只需寫一次就可以被多個視圖重用，所以減少了代碼的重復(fù)性。 JavaBean 則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理，也 就是模型（ Model 即 M）的角色。 在本次的系統(tǒng)中， 我采用 struts2 作為 MVC 框架，配合 Hibernate 的持久層框架，再通過 Spring 的工廠模式管理，很好的發(fā)揮了 MVC 設(shè)計理念的處理核心。使得程序在擴(kuò)展性和實用性上得到了很好的體現(xiàn)。 那么 Struts2 是如何充當(dāng) MVC 的呢？實際上，有些人習(xí)慣的稱 Struts2 為 MVC2，原因是 Struts2 的 action 的角色不再是控制器了，而是模型， 控制器實現(xiàn)了 Struts里的 Servlet 過濾器以及攔截器，模型實現(xiàn)的 actions，視圖則是由結(jié)果類型和結(jié)果組成的 。 這樣的一個 MVC 框架始終貫徹著系統(tǒng)。不論前臺的開始部分，還是后臺的廣利模式，都必須在 MVC 的控制下，才能井然有序的運行。 禁止用于不當(dāng)?shù)膫鞑ィ闯绦虿粚ν夤?，此論文僅供參考 …… .. 19 詳細(xì)設(shè)計 系統(tǒng)模塊設(shè)計 用戶管理模塊，系統(tǒng)權(quán)限分配主要在這一模塊中，管理員可以根據(jù)實際情況，將用戶設(shè)置成普通用戶和有一定權(quán)限的用戶。權(quán)限又分為：有審批權(quán)和有管理權(quán)兩種。 科目管理模塊，該模塊完成題庫中的試題類別管理，如數(shù)學(xué)、英語等，可以根據(jù)需要進(jìn)行填加、刪除和修改科目。 題庫管理模塊，試題庫的管理是核心部分 ,試題錄入與維護(hù) ,修改 ,查詢都頻繁地對試題庫進(jìn)行操作 ,使題庫 具有較大題量可供選擇 ,從而自動組題時隨機(jī)選擇程度更大 ,各考生的考題雷同程度較小 .課程設(shè)置在錄入試題前加入本門課程 ,試題錄入可以輸入各種題型的試題 ,題庫維護(hù)包括添加、修改和刪除 . 考試管理模塊，考試管理模塊主要完成試卷生成，考試新聞的發(fā)布，在線考試和評分功能，是本系統(tǒng)的核心模塊。確定命題原則 . 進(jìn)行考試前 ,由教師確定考試課程名稱 ,考試時間 ,總分?jǐn)?shù) ,每題的分?jǐn)?shù)，自動組題 . 根據(jù)命題原則 ,產(chǎn)生參加考試的機(jī)器數(shù)套試題 . 考試與評分 . 學(xué)生通過登陸 ,系統(tǒng)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫中檢查是否有此人和是否考試過 ,如果有則調(diào)出一套試題讓其 開始考試 .考試開始后 ,開始倒計時 ,如果時間到 ,評分顯示該生的成績 ,同時成績?nèi)霂?. 如果考生提前做完了所有的試題 ,可以讓考生自己提前結(jié)束考試 ,同時評分顯示成績和成績?nèi)霂?. 考試新聞管理 ,用戶未登陸時可以查看新聞標(biāo)