基于java的在线考试系统设计与实现_毕业论文(编辑修改稿)

基于java的在线考试系统设计与实现_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

科技学院毕业设计 6 技术 分析 本课题采用 C/S 开发模式，运用 java 语言 J2SE 版本开发，充分利用 java 语言的面向对 象特点及其跨平台性，采用 MVC分层设计模式，即“模型 — 视图表示 — 控制器”的思路来完成系统实现的。 Java 平台是一种纯软件平台，它有三个版本 Java SE、 JavaEE、 Java ME。 Java SE（ Java Platform， Standard Edition）这个版本以前叫做 J2SE，后来版本号从 直接跳到 ，其实也就是 ，所以就叫成 Java SE。 目前 Java 开发人员使用较多的版本是 ，当然还有 Java SE 这个更新的版本。 它允许开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境 和实时环境中使用的 Java 应用程序。 Java SE 还包含了支持 Java Web服务开发的类，并为 Java EE 这个版本提供基础。 一、 Java 语言与其他语言比较，具有以下特点： (1) 简单性 Java 继承了 C/C++的语法，丢弃了其中不常用又容易引起混淆的功能，特别是非面向对象的内容，取消了 C 语言的结构、指针、 define 语句、多重继承、全局变量和函数、GOTO 语句、操作符重载、自动类型转换等等。 (2) 面向对象 Java 是一种纯面向对象的语言，具有封装、继承和多态的特性，无全局变量或函数，可以被 用于面向对象这种现代软件工程。 (3) 分布式 Java 包括一个支持 HTTP 和 FTP 等基于 TCP/IP 协议的子库。 因此， Java 应用程序可凭借 URI，打开并访问网络上的对象，象本地一样。 (4) 解释型 Java 写成的源代码需要被编译成高阶的字节码，它们与机器架构无关。 然后，这种字节码在任何 Java 的运行环境中由 Java 虚拟机解释执行，保证了 Java 的与平台无关性和可移植性。 解释执行与及时编译技术（ JIT）的完美结合，提供了相当高的运算性能。 (5) 多态的支持 防灾科技学院毕业设计 7 Java 是一种非常注重对象形态转换的语 言，所以在编译时期就会做形态转换检查，在执行时期， Java 也会做一些形态上的检查。 (6) 垃圾收集和异常处理 由于 Java 垃圾收集器会做自动的垃圾收集（ Garbage Collection），这里的垃圾指一些不会被再使用的对象，所以程序设计者不需费心，内存会被自动地管理， Java 本身提供了许多面向对象的异常 (Exccption)处理，所以程序在执行时期所发生的错误，都可以由程序自己来处理。 (7) 安全性 Java 设计时对系统的安全，特别是网络安全做了周密的考虑，通过字节验证、内存调用方式、资源使用权限等 进行多次的安全管理。 Java 被认为是在任何系统上最安全的应用程序之一。 二、 Java 的技术平台： Java 不仅是一种语言，更重要的是一种区别于传统系统，遵循“网络就是计算机”信条的平台技术。 Java 平台将面向对象系统扩展成包括程序和数据的网络计算机（ CN），而这个平台的核心就是 java 平台成为万能开发平台，实现了 Java 程序“编写一次，到处运行” [9]。 Java 虚拟机（ JVM）是一种抽象化的计算机，可以再上面执行 Java 的字节码。 它本身的设计原则是“小而简单”，目的是为了尽可能在所有的机器上都能安装。 这 样的精简原则，使得它能够在现有的各种平台上都可以顺利执行，适合各种网络的环境 [10]。 Java 的技术平台的工作原理：第一步： Java 用一个编译器将资源程序代码（ .java）转换成可执行程序（ .class）， Java 编译器生成的独立于处理器结构的字节码。 第二步：字节代码用一个 Java 虚拟机（ JVM）来执行， JVM 是理想化的 Java 处理芯片，通常是在软件上实现而不是在硬件上实现 [11]。 三、 C/S 与 B/S 结构 的选择： 考试系统的研究方向主要是围绕以 Client/Server(C/S)模式或 Browser/Server(B/S)模式 开发进行研究。 C/S 模式考试系统常用于局域网范围内的考试。 考试前，先在客户机安装客户端软件，客户端软件遵循相关协议连接至服务器端 [10]。 客户端发送考试请求后，防灾科技学院毕业设计 8 由服务器把相关的考卷传送回客户端 [13]。 B/S 模式网络应用程序技术 是 考生在客户端通过浏览器向服务器发送考试请求，服务器将相关考卷发送至客户端浏览器。 C/S 结构（ Client/Server 的简称，客户机 /服务器模式 ）。 在上个世纪八九十年代以及八九十年代初期已经得到了大量应用，最直接的原因是可视化开发工具的推广。 最初为两层结 构，随着技术的进步以及应用的需要，逐步的向三层结构发展。 C/S结构的优点： （ 1） 响应速度快。 C/S 结构是客户端与数据库直接相连，没有中间环节，因此响应速度快。 （ 2） 软件设计个性化，可满足用户个性化的需求。 因为 C/S机构有着自己的客户端，在客户端的设计上，可以根据客户的需求进行个性化的设计，可以满足客户复杂的个性化需求。 特别是在操作界面、报表工具等方面。 （ 3） C/S 结构充分利用客户端的硬件设施，将很多的数据处理工作在客户端完成，故数据处理能力比较强大，对一些复杂的业务流程，也容易实现。 同时， C/S 结构也有它的缺点： 分布能力差。 成也萧何，败也萧何，因为有客户端的安装带来的一系列个性化的方便的同时，也造成了在系统部署时，对每一个用户都要安装客户端才能进行使用，如用户数量庞大分布广泛的话，此时给部署带来及大的不便。 维护成本高昂由于客户端数量庞大，对系统的维护和升级都是很大的考验。 跨平台使用难以实现 C/S 系统如果需跨平台使用，必须重新开发在其系统平台下的客户端才能使用。 B/S 结构（ Browser/Server 的简称，浏览器 /服务器）。 是相对于 C/S 的登录方式的不同而命名的。 是一种终端只是用来显示和接受输入，所 有的数据存储、计算、格式化以及页面代码的生产都是在 WEB 服务器上。 B/S 结构的优点： 分布性广，灵活方便 只要有浏览器并且能够上网就能够登陆服务器进行信息的处理、采集工作。 不受客户端的限制。 维护简单方便 只要在服务器端进行配置就可以完成部署。 如需升级，也只要在服务器端进行维护，客户端就自动登录最新的系统。 同时， B/S 结构仍有它的缺点： 1） 数据处理同步方式带来的时间 余 WEB是以一问一答（ request/response）的方式来完成信息交互的，并且是同步方式。 如果有一问而没一答，我们就必须等待， 等待答复完成才提出下一问。 举个大家最为常用的 电子邮件的例子，在使用 web 邮箱时，你写完一封邮件提交，只有当此邮件提交完成，页面刷新到 邮件提交已完成时，你才可以进入防灾科技学院毕业设计 9 下一封邮件的书写，如遇到网络问题，前期的工作还有可能全部重新来过。 而使用本地邮件客户端（如 outlook）书写邮件完成后，你可以按一下发送按钮，然后继续下一封邮件的书写，让客户端自行在后台完成邮件发送任务。 先满足你书写下一封邮件的需求，邮件的提交至少不需要马上，而可以在后台自动处理完成。 2）响应速度慢 页面的动态更新，响应速度明显降低。 主 要原因是在数据传输的过程中不仅要传输所处理文件的文件，还要同步传输页面的布局等界面控制信息。 功能弱化 B/S 模式下很难实现个性化的需求，对一些在 C/S 下很容易实现的功能，如报表工具等，在 B/S 下很难实现。 3）功能弱化 B/S模式下很难实现个性化的需求，对一些在 C/S 下很容易实现的功能，如报表工具等，在 B/S 下很难实现。 4）无状态方式带来的会话控制成本 在浏览静态页面时，各个静态页面并不构成一个需要前后关联的事务，因此不需要保存当前页面的状态，这好比你可以在一本书前后页随便翻阅。 而一旦前后处理有着 明确的逻辑程序，服务器在保存数据的同时还要保存用户的状态（到逻辑的那一步），开发人员要精心设计提交的次序及信息的完整性，大费周章的进行控制。 而对 C/S 而言，只需全部完成后提交即可。 在线考试系统的开发首先考虑到数据的安全性和程序的方便性 ,该系统没有采用 B/S模式而采用 C/S 模式 [13]。 因为 B/S 模式不易实现考试时间的自动控制 ,提交试题的时候如果服务器忙则可能会造成服务器长期没有响应 ,或数据丢失。 而采用 C/S 模式则比较易于控制 ,而且数据可以反复提交直到提交成功 ,从而确保考生答案能够被提交到服务器 [14]。 用户层的设计 项目实施之前，我们对用户的工作方式、业务流程和管理模式进行了比较详细的了解和细致的分析，从总体上进行把握，再就工作流程和需求等细节问题上进行多次的相互交流，并得到用户的认可。 为了便于管理和开发，对于整个系统来说，现在我们在集中形成的用户界面上体现的主要功能为 : 登录 模块、 题目管理 模块、 成绩管理 模块、 用户管理 等。 系统功能的总体逻辑层次 本课题采用 C/S 开发模式，采用 MVC 分层设计模式，即“模型 M— 视图表示 V— 控制防灾科技学院毕业设计 10 器 C”的思路来完成系统实现的。 视图：数据的展现。 视图是用户看到并与之交互的界面。 视图向用户显示相关的数据，并能接收用户的输入数据，但是它并不进行任何实际的业务处理。 视图可以向模型查询业务状态，但不能改变模型。 视图还能接受模型发出的数据更新事件，从而对用户界面进行同步更新。 模型：应用对象。 模型是应用程序的主体部分。 模型代表了业务数据和业务逻辑； 当数据发生改变时，它要负责通知视图部分；一个模型能为多个视图提供数据。 由于同一个模型可以被多个视图重用，所以提高了应用的可重用性。 控制器：逻辑处理、控制实体数据在视图上展示、调用模型处理业务请求。 当用户单 击视图层页面中的提交按钮来发送数据时，控制器接收请求并调用相应的模型组件去处理请求，然后调用相应的视图来显示模型返回的数据。 设计 要求 系统稳定性 在线考试系统的用户数随着学生的日益增大而越来越多，在线考试系统对于学校管理和学生实践工作至关重要。 那么在设计该系统时，很重要的一个问题就是系统的长期稳定运行。 我们对于系统的启动、运行和监控等各个环节可能出现的不稳定因素给予充分的考虑，以确保不影响单位的日常工作。 数据的安全性 在线考试系统中的业务数据信息是非常重要的。 数据安全 性是本系统需要着重考虑的另一个问题，要确保数据完整性和一致性，要确保数据经常性的备份，即使数据意外遭破坏，也要能及时恢复，而不能要人工把原始的大量的数据重新输入一遍。 因此要在技术上采取一定的技术手段和措施来保证数据的安全性。 Java 设计时对系统的安全，特别是网络安全做了周密的考虑，通过字节验证、内存调用方式、资源使用权限等进行多次的安全管理。 Java 被认为是在任何系统上最安全的应用程序之一。 系统健壮性 在线考试系统需要长期稳定地运行，用户在日常的工作中要进行各种各样的操作，而操作水平参差不齐 ，难免会产生各种各样的误操作和错误，这就打破了本系统的正常运行防灾科技学院毕业设计 11 流程，可能导致预想不到的后果。 因此，在本系统的设计过程中，我们将预先考虑各种各样的误操作及后果，采取相应的预防措施，确保不产生灾难性的后果，保证系统的健壮性。 系统规划 在线考试系统由登录 模块、 题目管理 模块、 成绩管理 模块、 用户管理等组成。 系统功能结构图 在线考试系统模块如图 341。 图 341 在线考试系统 能模块图 系统流程图 根据整个系统的总体结构，画出如图 342 在线考试系统流程图。 防灾科技学院毕业设计 12 图 342 在线考试系统流程 图 数据存储的设计 无论做什么系统，都要存储相应的数据，数据库的种类选择很多， 如 SQL Server， MySQL，Oracle， BD2 等等，但本系统所用的数据存储方式为文件来存储数据，考虑到存放试题的数 量比较大，文件存储数据易于维护等，所以采用 txt 文件来存储数据，设置一些数据的存放格式来保存在文件中，对文件进行读写操作。 一、 不管是对用户信息还是对试题信息的存储， 其存储结构都要遵守如下特点： (1)能真实充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系 ,能满足用户对数据的处理要求。 (2)易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库的设计成功的关键。 (3)易于更改，应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充。 (4)易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。 防灾科技学院毕业设计 13 描述概念 模型的有力工具是 ER模型。 根据以上得到的数据项和数据结构，就可以设计出能够满足用户需求的各种实体，以及它们之间的关系，为后面的逻辑结构设计打下基础。 二、设计任何一张表都要遵守它的关系模式，如下： 1. 一个实体型转换为一个关系模式的集合。 实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。 对于实体间的联系则有以下不同的情况： 2. 一个 1:1联系可以转换为一个独立的。