Spring框架下IoC容器的在線考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

田麗華，孫穎馨，王金甫

(長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院，長(zhǎng)春 130031)

1 在線考試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)必要性

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的成熟，開(kāi)發(fā)基于Web技術(shù)的在線考試系統(tǒng)，可根據(jù)各種不同角色用戶的需求對(duì)其進(jìn)行功能和權(quán)限的劃分，從而在整個(gè)考試的過(guò)程中實(shí)施相應(yīng)的控制權(quán)限。該系統(tǒng)為各類(lèi)用戶提供了一個(gè)既方便又靈活的跨平臺(tái)操作環(huán)境以及相應(yīng)的實(shí)用管理功能，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)考試過(guò)程完全透明化、自動(dòng)化和規(guī)范化［1－11］。在線考試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化，同時(shí)使考試公平、公正、公開(kāi)，節(jié)約了閱卷的人力、物力支出，進(jìn)而節(jié)省了整個(gè)考試環(huán)節(jié)的總支出費(fèi)用［1］。

2 在線考試系統(tǒng)分類(lèi)

在線考試系統(tǒng)主要分為:單機(jī)版考試系統(tǒng)、客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S)模式考試系統(tǒng)、基于瀏覽器/服務(wù)器(B/S)模式的在線考試系統(tǒng)。

采用基于B/S架構(gòu)的在線考試系統(tǒng)具有以下獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):首先，該系統(tǒng)無(wú)需額外安裝客戶端程序，只需利用計(jì)算機(jī)上安裝的瀏覽器等必備軟件即可;其次，由于不需單獨(dú)安裝客戶端程序，因此系統(tǒng)維護(hù)和管理更為方便;再次，基于B/S的系統(tǒng)突破了時(shí)間和空間的限制，能同時(shí)支持不同的考場(chǎng)和分布在不同地理位置的大批量的考生在同一時(shí)間進(jìn)行考試。

3 考試系統(tǒng)模塊

根據(jù)用戶的不同，考試系統(tǒng)包括的模塊(子系統(tǒng))有考場(chǎng)管理模塊、用戶管理模塊、題庫(kù)管理模塊、組卷模塊、在線考試模塊、閱卷模塊和成績(jī)查詢(xún)與試卷統(tǒng)計(jì)分析模塊。這七大模塊的使用對(duì)象分別為系統(tǒng)管理員、教師和學(xué)生，如圖1所示［3］。

圖1 系統(tǒng)功能模塊

3.1 系統(tǒng)管理員控制模塊

系統(tǒng)管理員對(duì)使用該系統(tǒng)的不同用戶進(jìn)行各種權(quán)限設(shè)置和管理;對(duì)在線考試考場(chǎng)進(jìn)行各種管理，包括考試名稱(chēng)、考試科目和參加考試人員的設(shè)置;監(jiān)控考試各個(gè)環(huán)節(jié)，解決考試過(guò)程中的突發(fā)情況(例如學(xué)生登錄信息異常、中途掉線等)。系統(tǒng)管理員可根據(jù)某科主講教師的考試方案和試題源進(jìn)行科目管理，組成考試卷庫(kù)。

3.2 教師控制管理

教師在管理員的授權(quán)下可導(dǎo)入自己考試科目的試題源，審閱試題格式及對(duì)內(nèi)容進(jìn)行修改。教師也可查閱考試成績(jī)及進(jìn)行試卷分析。

3.3 學(xué)生使用模塊

學(xué)生輸入自己的準(zhǔn)考證號(hào)和姓名進(jìn)入考試頁(yè)面，答題完畢點(diǎn)擊交卷按鈕。

4 基于Spring框架的在線考試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 使用Spring的優(yōu)點(diǎn)

①I(mǎi)oC實(shí)現(xiàn)了java bean的低耦合性，便于java code的重用;②aop使用簡(jiǎn)便;③ 實(shí)現(xiàn)了restful的mvc，便于Web開(kāi)發(fā);④ 大量的注解pojo簡(jiǎn)化了xml配置;⑤data base的DAO模板類(lèi)兼容多種數(shù)據(jù)庫(kù)，且底層只需要更換jdbc driver，通過(guò)data source聲明驅(qū)動(dòng)，jdbc template就可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn);⑥Spring官網(wǎng)提供了很多解決方案(安全、數(shù)據(jù)訪問(wèn)、頁(yè)面流、android)。綜上，Spring可很好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的低耦合高聚合，便于代碼的重用，且面向接口的編程可以讓API的訪問(wèn)無(wú)需知道底層如何實(shí)現(xiàn)。

4.2 將請(qǐng)求轉(zhuǎn)入Spring容器中

本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中的Action實(shí)例由Spring的IoC容器負(fù)責(zé)管理。因此，必須使Action Servelet將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給Spring容器的Bean。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，Spring提供了一個(gè)Delegation Request Processor類(lèi)，這個(gè)類(lèi)是Struts提供的Request Processor類(lèi)的擴(kuò)展。使用Delegation Request Processor可以在處理用戶請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給Spring容器中的Bean。

本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有嚴(yán)格的分層。系統(tǒng)分為表現(xiàn)層、MVC控制器層、業(yè)務(wù)邏輯層、DAO層和數(shù)據(jù)持久層。一旦進(jìn)入了Spring IoC容器的內(nèi)部，IoC容器負(fù)責(zé)創(chuàng)建系統(tǒng)所需的控制器，每次用戶請(qǐng)求到達(dá)時(shí)，IoC容器都會(huì)重新創(chuàng)建一個(gè)新的控制器組件。本系統(tǒng)中的控制器組件、業(yè)務(wù)邏輯組件和DAO組件都處于Spring容器的管理下，各組件之間以松耦合的方式組織在一起，通過(guò)Spring的IoC機(jī)制管理各組件之間的依賴(lài)關(guān)系。系統(tǒng)分層模型的協(xié)作圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)分層模型的協(xié)作圖

4.3 實(shí)現(xiàn)Hibernate持久層

Spring框架的IoC容器可以管理Session Factory。Session Factory必須建立在數(shù)據(jù)源之上，Spring的IoC容器可以將數(shù)據(jù)源Bean注入Session Factory Bean中。Session Factory的主要配置代碼如下:

4.4 實(shí)現(xiàn)DAO層

1)Spring框架下的DAO模式。引入Spring框架后，Spring的IoC容器負(fù)責(zé)創(chuàng)建DAO接口實(shí)現(xiàn)類(lèi)的實(shí)例，并將DAO組件的實(shí)例注入業(yè)務(wù)邏輯組件，避免了業(yè)務(wù)邏輯組件主動(dòng)尋找DAO工廠，也可防止業(yè)務(wù)邏輯組件與DAO工廠耦合。Spring為Hibernate提供的DAO支持類(lèi)是Hibernate Dao Support，該類(lèi)可以極大方便DAO組件的實(shí)現(xiàn)。

2)管理持久層連接。Spring框架的IoC容器可以將Session Factory直接注入到DAO組件中，避免DAO組件手動(dòng)訪問(wèn)Session Factory的繁瑣性。在本文系統(tǒng)中，只要將Session Factory配置在Spring容器中，Spring容器就負(fù)責(zé)創(chuàng)建和維護(hù)Session Factory實(shí)例，并將它注入其他需要持久化訪問(wèn)的組件中(如圖3所示)，繼而實(shí)現(xiàn)試題DAO組件、管理DAO組件等。

圖3 IoC容器將Session Factory注入DAO組件

5 結(jié)束語(yǔ)

在本文的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中Spring充當(dāng)了整個(gè)應(yīng)用的工廠，Spring的IoC容器成為整個(gè)應(yīng)用的核心。系統(tǒng)中的所有組件，從控制器、業(yè)務(wù)邏輯組件到DAO組件都直接處于Spring IoC容器的管理下。各組件之間的依賴(lài)也是由Spring的IoC容器提供管理。

在線考試系統(tǒng)可以完全實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)在線考試，對(duì)教育單位的信息化建設(shè)具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。

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