中小學(xué)分布式學(xué)籍管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

韓金

[摘要]一個(gè)以J2EE輕量級(jí)體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)框架，以基于MVC設(shè)計(jì)模式為設(shè)計(jì)理念，基于B/S架構(gòu)的分布式存儲(chǔ)的中小學(xué)學(xué)籍管理系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸采用https協(xié)議，保證了數(shù)據(jù)的有效性和安全性。采用統(tǒng)一的JDBC數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的異構(gòu)，可以支持多種不同的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。采用分布式存儲(chǔ)的解決方案，利用WebService的接口調(diào)用設(shè)計(jì)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的分布式和異構(gòu)性，實(shí)現(xiàn)學(xué)籍的跨校、跨區(qū)異動(dòng)與審核。

[關(guān)鍵詞]教育信息中心；J2EE；MVC；分布式存儲(chǔ)；學(xué)籍管理系統(tǒng)

一、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

當(dāng)前市場(chǎng)上學(xué)生學(xué)籍管理方面軟件較多，但一般都是單機(jī)版和單校園網(wǎng)版。而就現(xiàn)在學(xué)生學(xué)籍信息管理的發(fā)展趨勢(shì)，以及各個(gè)省市的教育城域網(wǎng)建設(shè)范圍的逐步擴(kuò)大，這種單機(jī)版和單校園網(wǎng)版的管理軟件并不是很實(shí)用。隨著學(xué)校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大、專(zhuān)業(yè)設(shè)置和學(xué)生人數(shù)的逐年增加以及學(xué)籍跨校、跨區(qū)縣異動(dòng)的復(fù)雜性大大增加，原有的學(xué)籍管理系統(tǒng)已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)今廣大學(xué)校的發(fā)展要求，因此急需一套基于網(wǎng)絡(luò)的分布式解決方案，實(shí)現(xiàn)學(xué)籍的跨學(xué)校、跨區(qū)縣異動(dòng)，以及跨區(qū)縣的多級(jí)管理，實(shí)現(xiàn)管理信息現(xiàn)代化、規(guī)范化和科學(xué)化的學(xué)籍管理系統(tǒng)是現(xiàn)代學(xué)籍信息管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。[1]

二、主要相關(guān)技術(shù)

分布式計(jì)算是目前主流的一種軟件架構(gòu)模式，但是市面上還沒(méi)有推出基于分布式的學(xué)籍管理系統(tǒng)。分布式存儲(chǔ)具有安全、穩(wěn)定、高效等諸多優(yōu)點(diǎn)，是分布式軟件系統(tǒng)的一個(gè)重要標(biāo)志，本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采用了分布式的方式，以實(shí)現(xiàn)學(xué)籍?dāng)?shù)據(jù)的跨校、跨區(qū)異動(dòng)與審核。分布式具有以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也增加了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性和難度，本系統(tǒng)是利用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的異構(gòu)式訪問(wèn)。

系統(tǒng)分為中心版和學(xué)校版。中心版與學(xué)校版通過(guò)WebService進(jìn)行系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯總與管理，并且保證了數(shù)據(jù)的一致性。

1.學(xué)籍?dāng)?shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)交換

系統(tǒng)中的學(xué)籍管理信息的框架為EMIF體系結(jié)構(gòu)的多區(qū)域結(jié)構(gòu)：EMIF是一個(gè)分布式的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，由一個(gè)或多個(gè)EMIF區(qū)域組成，每個(gè)區(qū)域都由一臺(tái)區(qū)域集成服務(wù)器和多個(gè)應(yīng)用程序及其代理組成。這樣就可以建立學(xué)校與教育局之間的互聯(lián)系統(tǒng)。如圖1所示：

2.實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的異構(gòu)

系統(tǒng)中不同版本之間的數(shù)據(jù)通訊采用WebService接口進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)了不同的版本可以采用不同的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。如圖2所示，不同的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)之間通過(guò)WebService進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換與管理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的異構(gòu)。中心版因?yàn)閿?shù)據(jù)量大，可以采用SQL Server；學(xué)校版數(shù)據(jù)量不大，可以采用Mysql。

3.對(duì)學(xué)籍管理業(yè)務(wù)的研究

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)籍?dāng)?shù)據(jù)的電子化管理，需要詳細(xì)了解并分析傳統(tǒng)方式中學(xué)籍管理業(yè)務(wù)的需求與流程。通過(guò)分析，系統(tǒng)需要對(duì)學(xué)校設(shè)置、機(jī)構(gòu)設(shè)置、學(xué)籍和成績(jī)進(jìn)行管理，還需要對(duì)用戶和權(quán)限進(jìn)行系統(tǒng)管理，以及保證不同版本系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)報(bào)送。下面部分是系統(tǒng)具體的功能要求和權(quán)限設(shè)置。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析

采用B/S架構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，瀏覽器是B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server結(jié)構(gòu)）的系統(tǒng)使用的客戶端。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)瀏覽器直接作為軟件系統(tǒng)的客戶端，用于表現(xiàn)用戶工作界面成為可能，前端瀏覽器中實(shí)現(xiàn)一部分業(yè)務(wù)邏輯，更多的業(yè)務(wù)邏輯放到后臺(tái)服務(wù)器中去實(shí)現(xiàn)，形成三層開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)。[2]這樣做可以最大程度地減輕客戶端的負(fù)載工作量，最大限度地降低系統(tǒng)客戶端升級(jí)和維護(hù)的復(fù)雜性和成本。

1.開(kāi)發(fā)中的約定

好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要遵循科學(xué)的設(shè)計(jì)方法和理念，更需要良好的開(kāi)發(fā)習(xí)慣。本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)遵循了一些統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)規(guī)則。

2.關(guān)于數(shù)據(jù)的一致性

對(duì)于分布式應(yīng)用來(lái)說(shuō)，不同子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)一致性是很重要的一個(gè)方面。為了保證這一點(diǎn)，本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候采用每個(gè)單位分配唯一編碼，單位下的所有數(shù)據(jù)跟單位唯一編碼相關(guān)聯(lián)，這樣數(shù)據(jù)匯總到一起的時(shí)候可以通過(guò)單位唯一編碼來(lái)保證唯一性，保證了數(shù)據(jù)的一致性。

四、系統(tǒng)主要功能

1.系統(tǒng)功能列表

2.功能介紹

教育局注冊(cè)：設(shè)置教育局名稱、管理員以及所在地行政區(qū)劃碼。

機(jī)構(gòu)設(shè)置：管理教育局內(nèi)處室、職工信息以及直屬學(xué)校。

學(xué)校信息：查看已經(jīng)報(bào)送數(shù)據(jù)的學(xué)校的所有報(bào)送信息，包括學(xué)校信息、職工信息、學(xué)生信息等。

學(xué)校設(shè)置：對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)的初始化，包括機(jī)構(gòu)設(shè)置、年級(jí)設(shè)置、班級(jí)設(shè)置等日常工作的初始化。

學(xué)生管理：對(duì)學(xué)生的各項(xiàng)信息進(jìn)行管理，包括學(xué)生新生入學(xué)管理、開(kāi)學(xué)報(bào)到入冊(cè)、學(xué)籍異動(dòng)等。

查詢工具：向?qū)降牟僮鳎S需應(yīng)變的靈活性，根據(jù)用戶設(shè)置的查詢條件，可以迅速得到所需信息。

數(shù)據(jù)報(bào)送：利用Web Services實(shí)現(xiàn)代理信息的注冊(cè)后，按照相同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)送。

系統(tǒng)設(shè)置：對(duì)本系統(tǒng)的子系統(tǒng)和模塊進(jìn)行便捷管理。

權(quán)限管理：管理員包括子管理員，可對(duì)權(quán)限進(jìn)行分組，可將人員加入到已經(jīng)創(chuàng)建的權(quán)限組。

代碼設(shè)置：對(duì)所有的代碼進(jìn)行管理。

數(shù)據(jù)導(dǎo)入：提供了一個(gè)易用的數(shù)據(jù)導(dǎo)入工具（利用了Web Start技術(shù)），只需簡(jiǎn)單的操作就可把已經(jīng)存在的學(xué)生及教職工資料迅速地導(dǎo)入到本系統(tǒng)中。

系統(tǒng)設(shè)置：對(duì)本系統(tǒng)的子系統(tǒng)和模塊進(jìn)行便捷管理。

權(quán)限管理：管理員包括子管理員，可對(duì)權(quán)限進(jìn)行分組，可將人員加入到已經(jīng)創(chuàng)建的權(quán)限組。

圖4展示了系統(tǒng)的登錄流程。權(quán)限查詢標(biāo)簽庫(kù)：

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