【文章內容簡介】 成本低，尤其是開放源碼這一特點，許多中小型網站為了降低網站總體擁有成本而選擇了MySQL作為網站數據庫。如雅虎、阿爾卡特 — 朗訊、 Google公司、諾基亞公司、百度等公司就采用Java Web 應用開發(fā) —— 在線模擬考試系統(tǒng)的設計與實現 3 了 MySQL數據庫。 MySQL數據庫可以稱得上是目前運行速度最快的 SQL語言數據庫。除了具有許多其它數據庫所不具備的功能和選擇之外 ,MySQL數據庫是一種完全免費的產品 ,用戶可以直接從網上下載 . MySQL數據庫主要有以下特點 ： 可移植性 使用 C和 C++編寫，并使用了多種編譯器進行測試，保證源代碼的可移植性。 可擴展性和靈活性 MySQL可以支持 UNIX、 Linux和 SUN OS以及 Windows等多種操作系統(tǒng)平臺。在一個操作系統(tǒng)中實現的應用可以很方便地移植到其他操作系統(tǒng)。 MySQL作為開源性質的 數據庫服務器 ,可以為那些想要增加獨特需求的用戶提供完全定制的功能。 強大的數據保護功能 MySQL有一個非常靈活且安全的權限和密碼系統(tǒng)。為確保只有獲授權用戶才能進入該數據庫服務器，所有的密 碼傳輸均采用加密形式，同時也提供了 SSH和 SSI。支持，以實現安全和可靠的連接。 MySQL強大的數據加密和解密功能，可以保證敏感數據不受未經授權的訪問。 支持大型的數據庫 雖然對于用 PHP編寫的網頁來說，只要能夠存放數百條以上的記錄數據就是夠了，但 MySQL可以方便地支持上千萬條記錄的數據庫。作為一個開放源代碼的數據庫， MySQL可以針對不同的應用進行相應的修改。 超強的穩(wěn)定性 MySQL擁有一個非?？焖俣曳€(wěn)定的基于線程的內存分配系統(tǒng)，可以持續(xù)使用而不必擔心其穩(wěn)定性。線程是輕量級的進程， 它可以靈活地為用戶提供服務，而不占用過多的系統(tǒng)資源。用多線程和 C語言實現的 MySQL能很容易地充分利用 CPU。 強大的查詢功能 MySQL支持查詢的 select和 where語句的全部運算符和函數，并且可以在同一查詢中混用來自不同數據庫的表，從而使得查詢變得快捷、方便。 Tomcat介紹 Tomcat 服務器是一個免費的開放源代碼的 Web 應用服務器 ， 是 Apache 軟件基金會的 Jakarta 項目中的一個核心項目，由 Apache、 Sun 和其他一些學校及個人共同開發(fā)而成。由于有了 Sun 的參與和支持，最新的 Servlet 和 JSP 規(guī)范總是能在 Tomcat 中得到體現， Tomcat 5 支持最新的 Servlet 和 JSP 規(guī)范。因為 Tomcat 技術先進、性能穩(wěn)定，而且免費，因而深受 Java 愛好者的喜愛并得到了部分軟件開發(fā)商的認可，成為目前比較流行的 Web 應用服務器。 Tomcat 很受廣大程序員的喜歡，因為它運行時占用的系統(tǒng)資源小，擴展性好，支持負載平衡與郵件服務等開發(fā)應用系統(tǒng)常用的功能；而且它還在不斷的改進和完善中，任何一個感興趣的程序員都可以更改它或在其中加入新 的功能。 Tomcat 是一個小型的輕量級應用服務器，在中小型系統(tǒng)和并發(fā)訪問用戶不是很多的場合下被普遍使用，是開發(fā)和調試 JSP 程序的首選。對于一個初學者來說，可以這樣認為，當在一臺機器上配Java Web 應用開發(fā) —— 在線模擬考試系統(tǒng)的設計與實現 4 置好 Apache 服務器，可利用它響應對 HTML 頁面的訪問請求。實際上 Tomcat 部分是 Apache 服務器的擴展，但它是獨立運行的，所以當你運行 tomcat 時，它實際上作為一個與 Apache 獨立的進程單獨運行的。 自從 JSP發(fā)布之后，推出了各式各樣的 JSP引擎。 Apache Group在完成 ，開始考慮在 SUN的 JSWDK基礎上開發(fā)一個可以直接提供 Web服務的 JSP服務器，當然同時也支持 Servlet, 這樣 Tomcat就誕生了 。 Tomcat是 jakarta項目中的一個重要的子項目，其被 JavaWorld雜志的編輯選為 2020年度最具創(chuàng)新的 java產品，同時它又是 sun公司官方推薦的 servlet和 jsp容器，因此其越來 越受到軟件公司和開發(fā)人員的喜愛。 servlet和 jsp的最新規(guī)范都可以在 tomcat的新版本中得到實現。其次， Tomcat也 是完全免費的軟件，任何人都可以從互聯網上 自由地下載。 Java Web 應用開發(fā) —— 在線模擬考試系統(tǒng)的設計與實現 5 第二章 系統(tǒng) 分析 現狀分析 傳統(tǒng)的考試方式是 教師提前命題、印刷試卷、組織學 生考試、學生在統(tǒng)一時間和地點考試、收卷后教師閱卷、成績統(tǒng)計。如 圖 圖 傳統(tǒng)考試模式 這種模式存在有較多的問題： 命題：由于是同意的時間進行考試，所以考生的試卷都是一樣的，這樣對教師命題帶來的很大的麻煩，即：試題太難或者太容易，都達不到考試的目的。如果是大型的考試，比如英語四級考試，還要擔心試題是否被泄漏的等問題（現在已經有類似問題的出現，才會有 現在說的花卷）。 印刷試卷：組織考試，印刷試卷費工費時，成本高，而且對于紙張資源也是一種浪費，而且印刷的時候，也會擔心試題被泄漏的問題。 組織學生考試：監(jiān)考人資源的浪費，和教師資源的匱乏，如何調配也是一個難題，如果是全國統(tǒng)一考試，還要涉及不同區(qū)域同時考試的問題。 學生統(tǒng)一考試：由于是同一時間，同一地點，同一張試題，考生作弊問題便會出現，而且是非常難解決的問題，再加上每個監(jiān)考員監(jiān)考的嚴格程度不同，這些人為因素難控制，使考試難公平，公正。 教師閱卷：教師閱卷比較容易出錯，會造成人為的不公正性。 成績統(tǒng)計：當成績 錄入時，數字的混亂會導致錄入者輸入錯誤或者看錯。 可行性分析 可行性分析也稱為可行性研究，即是在系統(tǒng)調查的基礎上，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、經濟、管理的方面進行分析和研究，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容。 在線考試必然會在今后的教學管理上成為主要的考試形式。開發(fā)一套能滿足一般考試的需要，教師提前命題 印刷試卷 組織學生考試 學生統(tǒng)一考試 教師閱卷 成績統(tǒng)計 Java Web 應用開發(fā) —— 在線模擬考試系統(tǒng)的設計與實現 6 并實現試卷生成、評判自動化的在線考試 系統(tǒng)。在減少由于人為原因導致試卷閱卷的不公正的同時，也可以讓教師的工作量得以減少，有更多的時間去備課教學。本系統(tǒng)如果用在一些輔助教育類的網站上，那經濟效果是很明顯的；如果是用在學校的教學管理上，會得以發(fā)揮其潛在的經濟效益，比如印刷試卷的費用等。因此，本系統(tǒng)在經濟上是可行的。 技術可行性 技術上的可行性分析主要分析技術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。 硬件方面，硬件的更新速度之快，可靠性越來越高，目前一般的硬件平臺均能滿足次系統(tǒng)的需要。 軟件方面，編程的軟件以及 Web 服務器等均已具備，并且環(huán)境變量已經搭好，數據庫用 MySQL存儲大量的數據， MySQL開源化，目前已經很成熟，在靈活、安全和易用方面均能提供良好的支持。因此，系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺已經成熟可行。 設計目標 在線考試系統(tǒng)的總體目標： 1. 本系統(tǒng)提供給管理員類用戶 、教師類用戶 及學生類用戶使用。不同的用戶類型所能完成的功能不同。管理員類用戶可以 對于已經注冊的考生及 系統(tǒng)中已經存在的 教師進行刪除操作，對于未注冊過的考生及 系統(tǒng)中未存在的 教師進行添加操作；教師類用戶可以 創(chuàng)建試題、刪除試題 、 修改試題，也可 進行試題維護、 修改密 碼 以及對成績的 統(tǒng)計 ；學生類用戶主要是參與考試，完成試卷，查詢成績。 2. 考試數據的存放和處理過程必須保密，需要一定的安全性保障若考生需要查卷，經審核方可以。 3. 題目的選擇具有穩(wěn)定性、隨機性。穩(wěn)定性就是每張試卷總體的難易程度要近似一樣，保證每一次考試對每一個考生是公平的，隨機性可以避免作弊的發(fā)生。 4. 適時的試題題庫更新，試題題型包括判斷題、選擇題類型。試題庫的更新由管理員類用戶完成。學生類用戶不允許對試題進行更新。 5. 實現現代考試網絡化。 功能要求 系統(tǒng)具備的基本功能： 錄 及注冊 －對用戶進行識別、驗證 ；沒有注冊的用戶跳轉到用戶注冊頁面； －考生 選擇自己想要參加的考試類別，并進行考試，考試完成以后可以獲得當 考試成績。 考生可以看到自己以前參加的考試成績。以對自己的進步狀況進行一次把握。 教師 選擇試題的類別，然后針對該試題分類中的所有試題進行維護，可以添加新題目，也可以對現在有的題目進行修改或者刪除處理。 教師 對題庫中的題目按照一定分類標準存放，包括分類的添加、修改和刪除操作等。 Java Web 應用開發(fā) —— 在線模擬考試系統(tǒng)的設計與實現 7 管理 模塊 教師可以看到模式體分類的整體考試情況， 考試成績分布情況 ，可以判斷出題庫中的題目難以水平，并可以在以后的維護中做出 適當調整。 管理 系統(tǒng)管理員可以對已經注冊的考生進行刪除 操作，對于未注冊的考生進行增 加 操作。 系統(tǒng)管理員可以對 系統(tǒng) 已經 存在 的 教師 進行刪除操作，對于未 在系統(tǒng)中存在的教師 進行增加操作。 模塊 教師和考生可以在已經登錄成功的頁面點擊修改密碼，可以修改本人登錄此考試系統(tǒng)的登錄密碼。 除了實現上述功能以外，在線考試系統(tǒng)還應該具有 簡潔、易用的界面，安全性要高，穩(wěn)定性要強。 根據以上的 需求 分析，畫出本系統(tǒng)的 Use Case圖，如圖 ： 圖 在線考試系統(tǒng)的 Use Case 圖 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境配置 1. 操作系統(tǒng)： Windows 7 2. 內存： 4G 3. CPU： 4. Java平臺： JDK 登 錄 在線 考試 考 試 歷史成 績 績 試題維護 考 試 試卷設置 考 試 歷史成績 管理 考生管理 考 試 教師管理 考 試 考生 教師 管理員 修改 密碼 注 冊 Java Web 應用開發(fā) —— 在線模擬考試系統(tǒng)的設計與實現 8 5. Web服務器： 6. 數據庫服務器： MySQL 7. 開發(fā)平臺： Java Web 應用開發(fā) —— 在線模擬考試系統(tǒng)的設計與實現 9 第三章 系統(tǒng)設計 數據庫 設計 在對網上考試系統(tǒng)數據庫部分進行設 計的過程中，通過對系統(tǒng)功能進行需求分析得到系統(tǒng)的基本信息表， 詳細設計過程如下介紹。 數據庫需求分析 需求分析是設計數據庫的起點，需求分析的結果是否準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計，并影響到設計結果是否合理和實用。 對于本系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的角色分為管理員、教師、學生，這需要 3 個表，而考生考試，需要一個存放題庫的表，考試的類別不同，也需要一個存放類別的表 ,考生考試完畢后，需要一個存放考試成績的表。 綜合以上分析，要實現上面的所有功能模塊， 數據庫共要設計六個表，它們分別是：試卷類別表、用戶表、用戶成績表、教師表、管理員表、題庫表。 數據庫表設計 用戶信息 表 ， 用來存放考生信息， 如表 31所示 ： 表 31 用戶信息表 字段名 類型 長度 是否為主鍵 可否為空 說明 user_id int 11 是 否 用戶的 id username varchar 20 否 否 登錄用戶名 password varchar 20 否 否 用戶登錄密碼 realname varchar 20 否 否 用戶真實姓名 教師信息表 ，存放教師信息， 如 表 32所示 : 表 32 教師信息表 字段名 類型 長度 是否為主鍵 可否為空 說明 teacher_id int 11 是 否 教師的 id teachername varchar 20 否 否 教師登錄名 password varchar 20 否 否 教師登錄密碼 realname varchar 20 否 否 教師真實姓名 Java Web 應用開發(fā) —— 在線模擬考試系統(tǒng)的設計與實現 10 管理員信息表 ，存放管理員信息 ，如表 33所示 : 表 33 管理員信息表 字段名 類型 長度 是否為主鍵 可否為空 說明 adusername varchar 20 是 否 管理員登錄名 password varchar 20 否 否 管理員登錄密碼 realname varchar 20 否 否 管理員真實姓名 題庫信息表 ，存放考試題目以及答案等信息 ，如表 34所示 :