【文章內(nèi)容簡介】 本系統(tǒng)用到的是 VC 的 CAsyncSocket 類， 該類在非常低的級別上封裝 Windows Sockets API，它的使用方法如下： (1)創(chuàng)建套接字 創(chuàng)建一個(gè) CAsyncSocket 對象并使用該對象創(chuàng)建基礎(chǔ) SOCKET 句柄。 CAsyncSocket sock。sock 。 Create( )。 // Use the default parameters 或 CAsyncSocket* pSocket = new CAsyncSocket。 int nPort = 27。 8 pSocket Create( nPort， SOCK_DGRAM )。 (2)偵聽與接受連接 如果套接字是客戶端，則使用 CAsyncSocket：： Connect 將此套接字對象連接到服務(wù)器套接字。如果套接 字是服務(wù)器，則將套接字設(shè)置為開始偵聽 (使用 CAsyncSocket：： Listen) 來自客戶端的連接嘗試。接收到連接請求時(shí)，用 CAsyncSocket：： Accept 接受該請求。 (3)發(fā)送和接收數(shù)據(jù) 使用 Send(const void* lpBuf， int nBufLen， int nFlags = 0 )或 int SendTo(const void* lpBuf， int nBufLen， UINT nHostPort， LPCTSTR lpszHostAddress = NULL，int nFlags = 0 發(fā)送數(shù)據(jù)，使用 int Receive(void* lpBuf， int nBufLen， int nFlags = 0 )或 int ReceiveFrom(void* lpBuf， int nBufLen， CStringamp。 rSocketAddress， UINTamp。 rSocketPort， int nFlags = 0)接收數(shù)據(jù) (4)關(guān)閉套接字 void Close( )。 9 3 系統(tǒng)的需求分析 系統(tǒng)需求分析 采用軟件工程的思想對考試系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，分析系統(tǒng)綜合要求和系統(tǒng)數(shù)據(jù)要求。在系統(tǒng)綜合要求中分 析功能、性能、運(yùn)行三個(gè)方面的要求；在系統(tǒng)數(shù)據(jù)要求中對考試系統(tǒng)主要功能進(jìn)行分析。在需求分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)功能需求 無紙化考試系統(tǒng)的基本功能是利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)來組織考試?？荚嚽?，教師建立相關(guān)考試科目的題庫；考試時(shí)，教師從題庫中選擇試卷發(fā)放給學(xué)生用的客戶端，學(xué)生在線答題；考試后，學(xué)生可以通過查詢成績，系統(tǒng)能對考試情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，對試卷的難度和信度進(jìn)行評估。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，使本系統(tǒng)能夠充分實(shí)現(xiàn)考試功能，順利地完成每一次考試的流程，本系統(tǒng)至少應(yīng)該具有以下功能： (1)系統(tǒng)能夠?qū)W(xué)生、 教師、管理員的基本信息進(jìn)行管理，以便在登錄網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)時(shí)，驗(yàn)證用戶的身份和為考生形成完整的考試信息檔案； (2)試題庫中應(yīng)包含多種類型的題型，如單選題、多選題、判斷題、填空題、簡答題和論述題等。試卷能夠共享，也能私有，能修改，刪除； (3)考生答題沒有順序限制，可以隨便做任意一個(gè)題，交卷之前可對答案進(jìn)行修改； (4)考試完后，系統(tǒng)能夠自動對考生的客觀題部分進(jìn)行評分，主觀題部分則由閱卷教師閱卷后將其成績手工輸入，最后計(jì)算機(jī)生成每個(gè)考生的成績，并將結(jié)果入考生成績數(shù)據(jù)庫。 (5)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對考生的考試成績進(jìn)行統(tǒng) 計(jì)、對成績和試卷進(jìn)行查詢的功能。 系統(tǒng)性能需求 對于網(wǎng)上考試系統(tǒng)來說，可擴(kuò)展性、安全性、可管理性是幾個(gè)關(guān)鍵因素： (1)可管理性。軟件的可管理性是指可以方便地對系統(tǒng)進(jìn)行管理，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行管理和運(yùn)作，這是作為一個(gè)軟件最基本的特征，主要涉及以下幾個(gè)因素：維護(hù)系統(tǒng)服務(wù)及其服務(wù)正常工作所需的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、工具以及管理員和技術(shù)人員。無紙化考試系統(tǒng)要求所有操作除身份驗(yàn)證發(fā)送試卷發(fā)送答卷外是獨(dú)立的，不受網(wǎng)絡(luò)影響 10 (2)安全性。安全性是指系統(tǒng)能夠保護(hù)數(shù)據(jù)或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)避免受惡意攻擊或者盜用。安全性是通過為信息的機(jī)密 性、完整性和可靠性提供充分的保護(hù)來預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)。保障系統(tǒng)安全是任何系統(tǒng)成功的基本要素。對于網(wǎng)上考試系統(tǒng)來說，題庫、試卷、成績?nèi)叩陌踩允潜匦枰右钥紤]的。 (3)可擴(kuò)展性?？蓴U(kuò)展性是指系統(tǒng)能保證可持續(xù)增長以滿足用戶的需求和業(yè)務(wù)復(fù)雜性要求。系統(tǒng)為動態(tài)變化的模型，它們通常開始很小，但是隨著需求的增長而呈指數(shù)級增長。這種增長非常迅速，不僅表現(xiàn)在支持的用戶數(shù)量上，而且表現(xiàn)在提供的用戶服務(wù)的復(fù)雜性和集成性方面。對于考試系統(tǒng)而言，這種擴(kuò)展性就顯得尤為重要，因?yàn)榭荚囅到y(tǒng)功能的完善是一個(gè)漸進(jìn)的過程，要根據(jù)學(xué)生的要求和技術(shù)的發(fā) 展而不斷改進(jìn)。 系統(tǒng)運(yùn)行需求 無紙化考試系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的整體結(jié)構(gòu)，基于 C/S 結(jié)構(gòu)構(gòu)建，在局域網(wǎng)內(nèi)通過客戶端器就能登錄考試。目前，整個(gè)考試系統(tǒng)服務(wù)器將在機(jī)房單的管理機(jī)上安裝而每臺學(xué)生用機(jī)上安裝客戶端，客戶端可以登錄更改服務(wù)器地址，從而實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)等同外網(wǎng)。 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 操作系統(tǒng)平臺 本系統(tǒng)選用微軟的 Microsoft Windows2020 Server(Windows2020 服務(wù)器版 )作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器操作系統(tǒng)平臺，它具有穩(wěn)定性、可靠性、安全性和可擴(kuò)充性等優(yōu)點(diǎn)，是一種同時(shí)具有改進(jìn)性和創(chuàng)新 性的產(chǎn)品。操作系統(tǒng)的安全是 Web 最基本的，也是最重要的安全保證。系統(tǒng)要從安裝、配置和管理三個(gè)方面入手，對Windows2020 Server 進(jìn)行安全設(shè)計(jì)： (1)安裝：在安裝安全方面注意采用 NTFS 文件分區(qū)格式以及安裝微軟官方公布的最新 Server Packs 和補(bǔ)丁。 (2)配置：在配置方面要遵循。最少的服務(wù) +最小的權(quán)限 =最大的安全的原則，注意 NTFS 權(quán)限的設(shè)置，及時(shí)為系統(tǒng)管理員帳號更名，嚴(yán)格限制服務(wù)，關(guān)閉不必要的端口，最好能配置安全審核策略。 (3)管理：在安全管理方面注意記錄服務(wù)器安裝配置情況和更改日志 、留意Microsoft 最新安全公告、及時(shí)打補(bǔ)丁、根據(jù)情況的變化增加安全設(shè)置、經(jīng)常查 11 看安全審核日志、備份系統(tǒng)配置信息和其它重要數(shù)據(jù)等，并給服務(wù)器安裝防病毒軟件和防火墻系統(tǒng)。 開發(fā)工具 本系統(tǒng)采用 +SQLserver 2020。 VS 是 window 平臺下軟件開發(fā)的利器，幾乎可開發(fā)各種應(yīng)用程序， VS2020是微軟在 VS6 之后的又一版本，增加了 . 框架和 c和更多集成功能，當(dāng)然我們將用到的只是 VS2020。 SQL Server 是一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它最初是由Microsoft Sybase 和 AshtonTate 三家公司共同開發(fā)的，于 1988 年推出了第一個(gè)OS/2 版本。在 Windows NT 推出后， Microsoft 與 Sybase 在 SQL Server 的開發(fā)上就分道揚(yáng)鑣了。 Microsoft 將 SQL Server 移植到 Windows NT 系統(tǒng)上，專注于開發(fā)推廣 SQL Server 的 Windows NT 版本。 Sybase 則較專注于 SQL Server 在UNIX 操作系統(tǒng)上的應(yīng)用。 SQL Server 2020，是 Microsoft 公司推出的 SQL Server 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的新版本。該版本繼承了 SQL Server 版本的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又比它增加了許多更先進(jìn)的功能，具有使用方便、可伸縮性好、與相關(guān)軟件集成程度高等優(yōu)點(diǎn)。可跨越從運(yùn)行 Microsoft Windows 98 的膝上型電腦，到運(yùn)行 Microsoft Windows 2020 的大型多處理器的服務(wù)器等多種平臺使用。 12 4 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 常見的體系結(jié)構(gòu) (1)終端／主機(jī)體系結(jié)構(gòu) 這是一種早期處理數(shù)據(jù)采用的模式，這種結(jié)構(gòu)使得終端用戶盡可能地共享資源，終端所需做的是 輸入命令，顯示結(jié)果。有關(guān)的一切數(shù)據(jù)處理都交給了主機(jī)去完成，這要求主機(jī)具有十分高的性能，并且隨著信息量的增加而不斷更新。這種模式中，服務(wù)器存儲所有數(shù)據(jù)。進(jìn)行所有運(yùn)算，優(yōu)點(diǎn)是資源得到充分的共享，缺點(diǎn)是用戶界面單一，主機(jī)負(fù)載過大。 (2)客戶機(jī)／服務(wù)器 (C/S)體系結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)最初是為了緩解前種模式中主機(jī)繁重的工作負(fù)擔(dān)，將原來功能很強(qiáng)大的主機(jī)退化成數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，同時(shí)轉(zhuǎn)移原來主機(jī)的一部分工作到客戶機(jī)上，顯然這就增加了客戶機(jī)的要求。為了運(yùn)用 C/S 這樣的模式，就需要為客戶端和服務(wù)器端分別安裝相應(yīng)的運(yùn)用程序，即所 謂的兩層結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)一些大型的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)應(yīng)用，出現(xiàn)了三層結(jié)構(gòu)的 C/S 結(jié)構(gòu)模式，它把兩層結(jié)構(gòu)中服務(wù)器部分和客戶端部分的應(yīng)用單獨(dú)劃出來，從而滿足大型應(yīng)用系統(tǒng)的要求。此模式中，客戶端應(yīng)用程序常以圖形用戶界面 (GUI)表現(xiàn)，易于生成和修改，界面友好，應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器位于不同的主機(jī)上，可擴(kuò)充性好，能夠適應(yīng)客戶機(jī)數(shù)目的增加和應(yīng)用處理負(fù)荷的變動，缺點(diǎn)在于每臺機(jī)上需要安裝客戶端，但這樣一種模式同樣可滿足移植性，即在任何小型網(wǎng)絡(luò)中都可進(jìn)行無紙化考試，服務(wù)器客戶端隨時(shí)可以重新建立。 (3)瀏覽器 /服務(wù)器 (B/S)體系結(jié)構(gòu) 在此種模式中，客戶端的標(biāo)準(zhǔn)配置是瀏覽器，如 IE、 Netscape 等； Web 服務(wù)器成為應(yīng)用處理的標(biāo)準(zhǔn)配置，數(shù)據(jù)處理仍然由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 (DB Serve)完成。即為三層分布結(jié)構(gòu)，有利于共享，但對網(wǎng)絡(luò)依賴性強(qiáng)。充分利用現(xiàn)有的瀏覽器軟件，無需開發(fā)數(shù)據(jù)庫前端。通過 Web 瀏覽器訪問數(shù)據(jù)庫，不需要開發(fā)客戶端程序，所有應(yīng)用都是通過瀏覽器來實(shí)現(xiàn)的。界面統(tǒng)一，易用，不用培訓(xùn)。所有的Web 服務(wù)器與瀏覽器都遵循同樣的標(biāo)準(zhǔn)，基于瀏覽器共享成為可能。用 B/S 方式時(shí)，集中開發(fā)人員在服務(wù)器端進(jìn)行開發(fā)、調(diào)試、維護(hù)，開發(fā)人員只需要面 對服務(wù) 13 器端的應(yīng)用程序，無需開發(fā)客戶端程序，減少了工作量。又因?yàn)榭蛻襞c服務(wù)器兩部分功能劃分比較清楚，簡化了程序設(shè)計(jì)的邏輯。服務(wù)器上所有的應(yīng)用程序均可通過 web 瀏覽器在客戶機(jī)上執(zhí)行，可以充分發(fā)揮開發(fā)人員的群體優(yōu)勢，應(yīng)用軟件的維護(hù)也相對簡單。最大優(yōu)點(diǎn)是跨平臺支持，幾乎在各種操作系統(tǒng)上都有 Web瀏覽器可供使用。為一個(gè) Web 服務(wù)器書寫的 HTML 文檔，可以被所有平臺上的瀏覽器打開，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用軟件的跨平臺操作，而且不需修改任何程序，缺點(diǎn)在于完全依賴網(wǎng)絡(luò)，沒有網(wǎng)絡(luò)就無法工作，無法對考試時(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可控性差，使用也很顯然容 易造成試題泄漏，對重要考試顯然是不可取的。 本系統(tǒng)采用的體系結(jié)構(gòu) 根據(jù)以上分析，本系統(tǒng)采用 C/S 結(jié)構(gòu)模式，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)輕量級的系統(tǒng)，大部分功能將在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，客戶端惟一的功能是接收試卷，答題，交卷，其它一切工作由服務(wù)器完成地簡化了用戶端的工作。服務(wù)器由應(yīng)用程序服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成，應(yīng)用程序服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互。 本系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)見圖 1。 圖 1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖 客戶只與服務(wù)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，而服務(wù)既與客戶端通信又與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問。 功能模塊設(shè)計(jì) 按照需求分析和功能要求，把整個(gè)系統(tǒng)分為六個(gè)子系統(tǒng)：題庫管理，試卷生成，在線考試，成績查詢，用戶管理，閱卷。 題庫管理功能 考試系統(tǒng)服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 客戶端 1 客戶端 2 客戶端 3 客戶端 4 14 該子系統(tǒng)是對試題庫資源進(jìn)行維護(hù)、管理和修改的應(yīng)用平臺，它主要包括： (1)以列表的形式簡要地顯示所有試卷信息； (2)修改試卷，包括對每個(gè)題目內(nèi)容答案和分值等的修改； (3)使用他人創(chuàng)建的試卷。 試卷生成功能 該子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對考試相關(guān)新聞信息的總體管理，主要包括： (1)選擇題型和題目數(shù)及初步確定分值 ； (2)具體設(shè)置每個(gè)題的分值，題目，答案； (3)設(shè)置試卷類型和密碼及考試時(shí)間，保存。 在線考試功能 該子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)考生的網(wǎng)上考試過程，主要包括： (1)考生登錄：該子系統(tǒng)接受考生輸入的個(gè)人身份信息，進(jìn)行驗(yàn)證，允許合法考生進(jìn)入考試系統(tǒng)，進(jìn)行考試； (2)計(jì)時(shí)答卷：服務(wù)器發(fā)送開始指令后，客戶端系統(tǒng)計(jì)時(shí)開始，考生進(jìn)行答卷； (3)試卷提交：包括考生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)主動提交試卷和考試時(shí)間己到，系統(tǒng)強(qiáng)迫提交試卷。 成績查詢功能 該子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)考生的管理工作，主要包括： (1)以學(xué)號查詢考生成績 ； (2)以班級為單位查詢成績，可打印成績 。 用戶管理功能 該子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用戶的總體管理，主要包括： (1)教師信息管理：教師的增加，刪除，修改。 (2)考生信息管理：考生的信息增加，刪除，修改。 閱卷功能 (1)選擇答卷，自動批改客觀題。 (2)由老師修改主觀題，最后統(tǒng)計(jì)算總分，存入數(shù)據(jù)庫。 權(quán)限設(shè)計(jì) 15 在本系統(tǒng)中，有三種用戶存在，管理員、教師和考生，三種用戶擁有不同的權(quán)限，權(quán)利分開，互不干涉。 教師權(quán)限 圖 2 教師權(quán)限圖 管理員權(quán)限 圖 3 管理員權(quán)限圖 考生權(quán)限 考生以合法身份登錄后，進(jìn)行答卷，答題完畢提交答卷。僅用于客戶端。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)是十分重要的，尤其對于網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)，在出題、提交時(shí)都必須考慮系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間，以最快的速度同數(shù)據(jù)庫鏈接，并讀取符合條件的記錄反饋到用戶的相關(guān)界面中。 本系統(tǒng)采用 Microsoft