【文章內(nèi)容簡介】 問題定義 現(xiàn)在網(wǎng)絡正在改變著傳統(tǒng)的教育方式，網(wǎng)絡教育也越來越多，就算是傳統(tǒng)的教育方式下，把考試搬到網(wǎng)絡上也是一種趨勢 。考試的無紙化網(wǎng)絡化不僅能有效減少老師的工作量，減少資源浪費，保護環(huán)境。很好的利用計算機的優(yōu)勢，提高工作效率，也能使考試更加公平、公正。所以就一定要構建一個性能良好安全可靠的可以滿足大量學生同時使用的網(wǎng)絡考試系統(tǒng)。 本原型系統(tǒng)主要功能如下： 學生可以在網(wǎng)上進行考試，考試結束后由計算機批改試題給出分數(shù)，并記錄成績。 學生在還可以在網(wǎng)上查詢自己的考試成績，修改密碼等個人資料。 老師可以在網(wǎng)上出題，修改密碼等個人資料。 系統(tǒng)目標 本網(wǎng)絡考試系統(tǒng)應該能滿足學校幾千學生在任何地方、任何時間都能參加考試。本系統(tǒng) 要讓學生、老師在網(wǎng)絡上可以維護自己的個人資料。學生也可以在網(wǎng)絡上通過本系統(tǒng)查詢自己考試的成績；老師能通過網(wǎng)絡生成試卷管理學生信息等。 可行性分析 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應用程序的分層結構 圖 二層結構圖 ? 傳統(tǒng)二層結構 傳統(tǒng)的二層式程序，也就是客戶 /服務器（ Client/Server）結構，這種程序相對簡單、清楚、開發(fā)容易，其結構如圖 1?？蛻魴C都通過網(wǎng)絡連接到同一個數(shù)據(jù)庫上，不過這樣結構問題很多，最主要的就是性能較差維護困難已經(jīng) 不適應在 10 因特網(wǎng)（ Inter）上使用。數(shù)據(jù)同一性和完整性難以控制。同時由于每一個客戶機都必須安裝特定的軟件，且這種客戶端軟件體積還比較大，用戶使用起來非常不方便，所以目前已經(jīng)面臨淘汰。不過這樣的系統(tǒng)開發(fā)比較簡單，對開發(fā)人員的技術要求也不高，在內(nèi)部局域網(wǎng)上使用還有一定的市場，其結構如圖 。 ? 三層數(shù)據(jù)庫應用結構 三層結構是目前用得最多的，這種結構比傳統(tǒng)的 C/S 結構增加了一個應用程序服務器，應用程序服務器包括了統(tǒng)一的界面、業(yè)務規(guī)則和數(shù)據(jù)處理邏輯等等，這樣客戶端程序就可以做得比較小，也就是常說的瘦客戶，更由 于業(yè)務規(guī)則和數(shù)據(jù)處理邏輯的集中在服務器上統(tǒng)一管理，客戶端無須進行復雜的計算，也不會因為錯誤的操作而影響到其他的用戶，所以他的可靠性、穩(wěn)定性和效率都比較好。當然開發(fā)這樣的系統(tǒng)在技術上和成本上要求就要多一些。（其結構如圖 ） 圖 三層結構圖 ? 多層分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 近年來隨著因特網(wǎng)的快速發(fā)展，許多企業(yè)都開始上網(wǎng)，因此基于網(wǎng)絡的營銷系統(tǒng)、 MIS 系統(tǒng)、 ERP 系統(tǒng)都快速發(fā)展起來了，這個時候僅僅三層的應用程序已經(jīng)不能滿足實際需求了。因此又發(fā)展出來 了多層分布式的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在多層分布式系統(tǒng)中，人們把中間的應用服務器再拆分為很多比較小的系統(tǒng)，均勻分散到多臺計算機中處理，這樣就能得到更好的性能并且降低了程序復雜度。在多層分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中必須要有一個所謂的中間件來支持和管理分散的業(yè)務處理程序。 在 Windows 平臺下微軟公司推出了的 Windows DNA（ Distributed interNet Application Architecture，分布式網(wǎng)絡應用結構）策略。把 COM+作為 Windows DNA策略中的中間件。在 Windows2021 以上操作 系統(tǒng)中， COM+成為了系統(tǒng)的一部分。 COM+為中間層提供了負載平衡、對象池（ Object Pooling）、事務特性等一系列的強力支持，并且在 COM+中工作的程序受到操作系統(tǒng)的保護，從而最大的 11 保證了系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和高效。當然開發(fā)這樣的系統(tǒng)要求開發(fā)人員必須掌握COM（ Component Object Model，組件對象模型）和 COM+技術，開發(fā)難度和成本更大了。 圖 多層分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫應用程序的分層結構 近 幾年來因特網(wǎng)飛速發(fā)展，人們的生活因為網(wǎng)絡而在慢慢的改變?，F(xiàn)在的個人電腦（ PC）上都安裝了瀏覽器（ Browser）因此人們就利用瀏覽器來作為客戶端程序，萬維網(wǎng)服務器（ Web Server）作為中間層和客戶端溝通服務器，這就是現(xiàn)在流行的 B/S（ Browser/Server）結構方式。在這種結構下，本地的計算機無須安裝任何客戶端程序，只要有瀏覽器，可以使用因特網(wǎng)就可以使用系統(tǒng)了。他不僅僅減少了開發(fā)客戶端帶來的成本，最關鍵的是，大大減少了系統(tǒng)維護的成本和時間，當修改系統(tǒng)的時候不需要對客戶做任何的改動。并且客戶也可以 在任何計算機上使用你的系統(tǒng)而不要做特別的設置。 在 B/S 系統(tǒng)中以微軟公司的 IE瀏覽器、和 IIS/ASP（ Inter Information Server/Active Server Pages）服務器應用最為廣泛，使用最方便，對中文的支持也是最好的。 但是， ASP 有一個天生的缺點，就是 ASP 代碼是采用的 VBScript、 JScript或者 PHP等腳本語言編寫，運行速度相當?shù)穆?，而且?HTML 代碼是混在一起的，使 ASP 程序員既需要考慮與數(shù)據(jù)庫打交道，又需要關心如何與 HTML 配合，有時還需要用 ASP 直接生 成 HTML 代碼。這樣構建起來的系統(tǒng)當然是不能滿足中、大型網(wǎng)絡應用的需要。 不過好在 ASP 可以通過腳本語言調(diào)用基于 COM 的程序，而得到功能和性能上的提升。在微軟公司最新的 系統(tǒng)上更可以讓我們使用 VC++、 VB、 Delphi 12 等開發(fā)工具建立定制的運行于 COM+環(huán)境中的 ASP 對象，這種對象，還可以和其他的 COM+組件協(xié)同工作。這樣一來我們就可以用 B/S 方式構建多層分布式的應用系統(tǒng)來滿足大型網(wǎng)絡應用。 這也就是微軟公司所推出的 Web分布式多層應用程序結構（其結構如圖 4）也就是我們常聽到的 Windows DNA 策略（ Windows Distributed inter Application Architecture，視窗系統(tǒng)分布式網(wǎng)絡應用結構）。不過開發(fā)這樣的系統(tǒng)需要開發(fā)人員掌握更多的技術，如： ASP、 VBScript、 JavaScript、 HTML/DHTML、ADO、 COM/DCOM、 MTS/COM+等等，同時學習這么多的技術這對程序員來說是一個不小的挑戰(zhàn)！ 圖 分層結構圖 本系統(tǒng)的方案選擇 本系統(tǒng)應用于因特網(wǎng)，并且要滿足 一個學校幾千學生考試的需要，因此本系統(tǒng)決定采用微軟公司所推出的 Web 分布式多層應用程序結構是較好的方案，但是由于我的能力有限，只能用傳統(tǒng)的二層結構進行設計。 13 第 4 章 系統(tǒng)詳細設計 系統(tǒng)結構 由于該系統(tǒng)面向總校和分布于全國各地的教學中心，因此在系統(tǒng)結構上采用B/S結構相結合的多層軟件體系結構。域網(wǎng)內(nèi)部快速的信息處理， B/S 結構具有較好的網(wǎng)絡擴展性和兼容性，以 B/S結構能滿足地理位置分散、通訊介質(zhì)各異的應用。采用多層體系結構可以將數(shù)據(jù)庫、業(yè)務邏輯、用戶界面分離開，這樣做的優(yōu)點是：可伸縮性好、可管理性 強、可重用性好、部署應用程序的代價比較小。系統(tǒng)的邏輯結構如圖 所示： 圖 網(wǎng)上考試系統(tǒng)結構圖 開發(fā)工具 數(shù)據(jù)庫平臺采用 Microsoft 的 Access 2021， Access 2021 是一種關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (RDBMS)。顧名思義，關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫管理軟件，它的職能是維護數(shù)據(jù)庫、接受和完成用戶提出的訪問數(shù)據(jù)的各種請求。 Access 不僅是一個數(shù)據(jù)庫，而且它具有強大的數(shù)據(jù)管理功能，它可以方便地利用各種數(shù)據(jù)源，生成窗體（表單），查詢，報表和應用程序等。數(shù)據(jù)庫是 有結構的數(shù)據(jù)集合 ,它與一般的數(shù)據(jù)文件不同 ,(其中的數(shù)據(jù)是無結構的 )是一串文字或數(shù)字流。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以是文字、圖像、聲音等。表與表之間可以建立關系（或稱關聯(lián)，連接），以便查詢相關聯(lián)的信息。 Access 數(shù)據(jù)庫以文件形式保存，文件的擴展名為 MDB。 B/S 結構用戶界面的開發(fā)采用 Adobe Dreamweaver。 Adobe Dreamweaver 是一個用來進行客戶 /服務器開發(fā)的完全的可視化開發(fā)環(huán)境。通過 Adobe Dreamweaver可以用一種可視的直觀的方式來創(chuàng)建應用程序的用戶界面和數(shù)據(jù)庫接口。在 C/S 結構的應用中， Adobe Dreamweaver 具有描述多個數(shù)據(jù)庫連接與檢客戶端程序 瀏覽器 應 用 邏輯 數(shù) 據(jù) 庫 14 索的能力。特別是 Adobe Dreamweaver 能從大多數(shù)流行的 RDBMS 中存取數(shù)據(jù) ,另外，各種應用程序又可以獨立于 RDBMS,因為 Adobe Dreamweaver 可以使用數(shù)據(jù)庫的標準操作語言 SQL(結構化查詢語言 )進行。相對于其他 C/S 開發(fā)環(huán)境，使用Adobe Dreamweaver 開發(fā)更快、成本更低、質(zhì)量更高、功能更強。 ASP 全名 Active Server Page，是一個 WEB服務器端 A的開發(fā)環(huán)境，利用它可以產(chǎn)生和運行動 態(tài)的、交互的、高性能的 (都是微軟說的 )WEB 服務應用程序。像它的名字所表示的， ASP 屬于 ActiveX 技術的一種。它是由微軟公司開發(fā)的一個服務器端的腳本環(huán)境。當腳本運行在服務器端時， WEB 服務器完成涉及回送瀏覽器 HTML頁的所有工作，并返回相應的 HTML 文本。 以下羅列了 Active Server Pages 所獨具的一些特點： (1) 使用 VBScript 、 JScript 等簡單易懂的腳本語言，結合 HTML 代碼，即可快速地完成網(wǎng)站的應用程序。 (2) 無須 pile 編譯，容易編寫，可在服務 器端直接執(zhí)行。 (3) 使用普通的文本編輯器，如 Windows 的記事本，即可進行編輯設計。 (4) 與瀏覽器無關 (Browser Independence), 用戶端只要使用可執(zhí)行 HTML 碼的瀏覽器，即可瀏覽 Active Server Pages 所設計的網(wǎng)頁內(nèi)容。 Active Server Pages 所使用的腳本語言 (VBScript 、 Jscript) 均在 WEB服務器端執(zhí)行，用戶端的瀏覽器不需要能夠執(zhí)行這些腳本語言。 (5)Active Server Pages 能與任何 ActiveX scripting 語言相容。除了可使用 VBScript 或 JScript 語言來設計外，還通過 plugin 的方式，使用由第三方所提供的其他腳本語言，譬如 REXX 、 Perl 、 Tcl 等。腳本引擎是處理腳本程序的 COM(Component Object Model) 物件。 (6)Active Server Pages 的源程序，不會被傳到客戶瀏覽器，因而可以避免所寫的源程序被他人剽竊，也提高了程序的安全性。 (7) 可使用服務器端的腳本來產(chǎn)生客戶端的腳本。 (8) ActiveX Server Components(ActiveX 服務器元件 )具有無限可擴充性。可以使用 Visual Basic 、 Java 、 Visual C++ 、 COBOL 等編程語言來編寫自己所需要的 ActiveX Server Components。 數(shù)據(jù)流程圖 SD 方法時 20世紀 70 年代中期由 Stevens Myers 與 Constantine 等人率先倡導的。 20 世紀 70 年代后期， Yourdon 等人提出了ＳＡ在內(nèi)的基于數(shù)據(jù)流的系 15 統(tǒng)設計方法。由于到多數(shù)軟件實際上都能表示為 DFD 圖，這種方法在理論上可以適用于任何非并發(fā)軟件的開發(fā)工作。 數(shù)據(jù)流圖，簡稱 DFD，是 SA 方法中用于表示系統(tǒng)邏輯模型的一種工具，它以圖形的方式描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動和處理的過程，由于它只反映系統(tǒng)必須完成的邏輯功能，所以它是一種功能模型。 用戶考試系統(tǒng)流程圖， 它是本網(wǎng)上考試系統(tǒng)的核心。如圖 ： 圖 網(wǎng)上考試系統(tǒng)流程圖 數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)流圖僅描述了系統(tǒng)的“分解”，系統(tǒng)由哪幾部分組成，各部分之間的關系，并沒有對各個數(shù)據(jù)流、加工、數(shù)據(jù)存儲進行詳細說明，如數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)存儲的名字并不能反映其中的數(shù)據(jù)成 分、數(shù)據(jù)項目內(nèi)容和數(shù)據(jù)特性，在加工不能反映處理過程等等。分析人員僅靠“圖”來完整的理解一個系統(tǒng)的邏輯功能是不可能的。數(shù)據(jù)字典（ Data Dictionary,簡稱 DD）就是用來定義數(shù)據(jù)流圖中的各個成分的具體含義的，它以一種準確的、無二義性的說明方式為系統(tǒng)的分析、設計及維護提供了有關元素的一致的定義和詳細的描述。它和數(shù)據(jù)流圖共同構成了系統(tǒng)的邏輯模型，是需求規(guī)格說明書的主要組成部分。 前面已經(jīng)對數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)流圖進行了詳細說明這里我就不再闡述數(shù)據(jù)字典了。 返回 用 戶 答題 數(shù)據(jù)庫 寫入數(shù)據(jù)庫 在線考試系統(tǒng) 答 案 16 第 5 章 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫需求分析 所謂題庫就是試題 的倉庫，是把許多題目集合到一起，供試卷編制者隨時查詢和使用的集合。 針對一般考試系統(tǒng)的需求，設計的主要數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結構如下所示的： 用戶信息， 包括的數(shù)據(jù)項有：用戶編號、 姓名、性別、院系等。 試卷信息， 包括的數(shù)據(jù)項有： 試卷編碼、考試科目、試卷總分、試題分布、分值分布、考試時間、設定審核人、已經(jīng)審核人編號、已經(jīng)過時間等。 成績信息， 包括的數(shù)據(jù)項有： 成績編號、用戶編號、開始考試時間、結束考試時間等。 試題信息， 包括的數(shù)據(jù)項有：試題編