基于SSM框架的在線教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計

鄭逸凡

(福州外語外貿(mào)學(xué)院理工學(xué)院，福建 福州 350202)

隨著科技的發(fā)展與社會的變遷，僅依靠傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式已無法幫助學(xué)生充分利用時間，保障高效學(xué)習(xí).本研究基于Spring+SpringMVC+MyBatis框架開發(fā)一套在線教學(xué)系統(tǒng).這一系統(tǒng)使得學(xué)生可以提前預(yù)習(xí)相應(yīng)課程內(nèi)容，課后及時地鞏固和復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的知識，更好地與老師和其他同學(xué)交流和互動，具有很好的實用價值.

1 系統(tǒng)功能模塊劃分

本系統(tǒng)為廣大學(xué)生搭建一個在線學(xué)習(xí)交流的平臺，分為后臺管理和前臺教學(xué)這兩個子系統(tǒng).后臺管理系統(tǒng)的主要功能模塊有：管理員用戶管理、權(quán)限管理、角色管理、學(xué)科管理、班級管理、學(xué)習(xí)卡管理、篇章管理、段落管理；前臺教學(xué)系統(tǒng)的主要功能模塊有：用戶注冊登錄、查看學(xué)習(xí)卡、學(xué)習(xí)課程、查看問題、提問問題、回答問題、系統(tǒng)消息通知.

2 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

根據(jù)系統(tǒng)的功能、業(yè)務(wù)、用途、規(guī)模等特點，在數(shù)據(jù)存儲訪問方面，在經(jīng)典的MySQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上增加Redis緩存服務(wù)器，并且把文件的存儲、訪問交給專門的文件服務(wù)器，視頻課程管理也交給專門的視頻服務(wù)器[1].

系統(tǒng)使用maven管理項目結(jié)構(gòu)，把整個項目拆分為7個工程模塊：第一個是parent模塊，該模塊是pom工程，主要用來統(tǒng)一管理依賴jar的版本，其他模塊都繼承此模塊；第二個是pojo模塊，該模塊是jar工程，包含了項目用到的pojo類；第三個是common模塊，該模塊是jar工程，主要包含工具類以及其他通用的類；第四個是mapper模塊，該模塊是jar工程，實現(xiàn)DAO層的功能；第五個是service模塊，該模塊是jar工程，實現(xiàn)service層的功能；第六個是admin模塊，該模塊是war工程，同時也是后臺管理系統(tǒng)，包括controller層、jsp頁面、前端組件等；第七個是front模塊，該模塊是war工程，同時也是前臺系統(tǒng)，包括controller層、jsp頁面、前端組件等.

系統(tǒng)整體采用Spring+SpringMVC+MyBatis開發(fā)框架，前端主要采用Bootstrap、UEditor、layer、laypage等框架和組件，另外系統(tǒng)還采用了pageHelper、云存儲、云視頻等技術(shù).

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計遵循統(tǒng)一的設(shè)計規(guī)范：每張表都有一個邏輯主鍵列id,即id bigint primary key auto_increment；使用中間表來表示兩張表的多對多關(guān)聯(lián)關(guān)系；對中間表的關(guān)聯(lián)關(guān)系進行外鍵約束；對非中間表使用isDeleted列進行軟刪除[2].比如權(quán)限管理模塊的相關(guān)表設(shè)計如下：

管理員用戶表T_AdminUsers(id,account,passwordSalt,password,isDisabled,isDeleted)；

角色表T_Roles(id,name,description,isDeleted)；

權(quán)限表T_Permissions(id,path,description,isDeleted)；

管理員用戶和角色關(guān)聯(lián)表T_AdminUserRoles(id,adminUserId,roleId)；

角色和權(quán)限關(guān)聯(lián)表T_RolePermissions(id,roleId,permissionId).

4 項目SSM框架整合

系統(tǒng)admin模塊和front模塊均為war工程，繼承parent模塊，依賴service模塊，傳遞依賴common、mapper、pojo模塊，主要包含controller層的類、jsp頁面、前端組件、配置文件等.系統(tǒng)使用MyBatis作為持久層框架，配置文件為mybatis-config.xml；使用Spring作為bean容器，配置文件為beans.xml；使用SpringMVC作為前端MVC框架，配置文件為dispatcher-servlet.xml；在web.xml中初始化Spring和SpringMVC；使用log4j2作為日志實現(xiàn).例如，在web.xml中配置Spring容器的代碼如下：

contextConfigLocation

classpath:beans.xml

org.springframework.web.context.ContextLoaderListener

5 系統(tǒng)功能模塊實現(xiàn)

整個項目采用統(tǒng)一的utf-8編碼，服務(wù)器采用tomcat8，在整個系統(tǒng)開發(fā)之前統(tǒng)一設(shè)置編碼過濾器，具體的操作是：在web.xml文件中配置Spring框架提供的CharacterEncodingFilter過濾器，對用戶的post請求和響應(yīng)進行統(tǒng)一的字符編碼[3].

5.1 parent模塊實現(xiàn)

該模塊是pom工程，是其他模塊的父工程，主要用來管理依賴jar的版本，管理JDK編譯器版本等，例如pom.xml文件中MyBatis和Spring整合的依賴配置如下：

5.2 common模塊實現(xiàn)

該模塊是jar工程，主要包含一些通用的工具類和工具方法，其他模塊可以方便地共享這些工具類和方法，主要包括AjaxResult、ImageCodeUtils、EmailUtils、JsonUtils、JedisUtils、UploadUtils、CommonUtils等工具類.例如，JsonUtils類中的toJson方法可以把bean對象轉(zhuǎn)換為json字符串，核心代碼如下：

private staticObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

public static StringtoJson(Object obj) {

objectMapper.setDateFormat(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

objectMapper.setSerializationInclusion(Include.NON_NULL);

try {

returnobjectMapper.writeValueAsString(obj);

} catch (JsonProcessingException e) {

throw newRuntimeException(e);

}

}

5.3 pojo模塊實現(xiàn)

每張數(shù)據(jù)庫表對應(yīng)一個pojo類，表中的列和pojo類中的字段一一對應(yīng)(isDeleted字段除外)；pojo類中基本數(shù)據(jù)類型的字段使用包裝類型進行聲明；pojo類實現(xiàn)Serializable，并且使用id字段生成hashCode()和equals()方法；對于外鍵列對應(yīng)的類的字段的類型，使用基本類型(包裝類型)；pojo類的字段類型不使用關(guān)聯(lián)的pojo類，也不使用集合類型的字段[4].

5.4 mapper模塊實現(xiàn)

首先聲明一個通用的IMapper接口，提供對數(shù)據(jù)庫表基本的增刪改查操作；然后聲明一個通用的IManyToManyMapper接口繼承自IMapper，提供對中間表的其他基本操作.非中間表的pojo類對應(yīng)的mapper接口直接繼承自IMapper接口，而中間表的pojo類對應(yīng)的mapper接口繼承自IManyToManyMapper接口.每個pojo類的mapper映射文件與mapper接口一一對應(yīng)，主要提供了具體的數(shù)據(jù)庫操作實現(xiàn)，比如SubjectMapper映射文件的主要內(nèi)容如下：

select * fromT_Subjects where isDeleted=false

5.5 service模塊實現(xiàn)

首先聲明一個BaseService通用類，提供基本的增刪改查分頁排序功能；然后聲明一個ManyToManyBaseService通用類，繼承自BaseService，提供對中間表的其他功能；每個pojo類對應(yīng)一個Service類.

BaseService類的成員變量mapper會自動根據(jù)泛型T的具體值注入對應(yīng)的mapper對象，PageHelper是開源的分頁組件，BaseService類的部分代碼如下：

public classBaseService {

@Autowired

privateIMapper mapper;

public ListselectList(T pojo, String orderBy) {

PageHelper.orderBy(orderBy);

returnmapper.select(pojo);

}

}

5.6 admin模塊實現(xiàn)

該模塊主要完成的是系統(tǒng)的后臺管理，包括權(quán)限管理、學(xué)習(xí)卡管理、篇章和段落管理，總的設(shè)計思路是采用MVC的設(shè)計思想：首先利用前端框架制作頁面的靜態(tài)效果頁，然后在控制器中編寫相應(yīng)的方法處理各種請求，當(dāng)請求處理完成后將響應(yīng)結(jié)果傳遞給視圖頁面進行渲染[5].

例如，當(dāng)要進行學(xué)習(xí)卡的添加操作時，需要讀取數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有的所有學(xué)習(xí)卡，首先制作出學(xué)習(xí)卡的列表頁面cardList.jsp，然后，在學(xué)習(xí)卡控制器CardController中編寫addPage方法，從數(shù)據(jù)庫中獲取學(xué)習(xí)卡對象集合，最終傳遞給cardList.jsp視圖頁，addPage方法具體實現(xiàn)代碼如下：

@RequestMapping(value = "/add.do", method = RequestMethod.GET)

publicModelAndView addPage() {

ListsubjectList = subjectService.selectList();

ModelAndView modelAndView = new ModelAndView("card/add");

modelAndView.addObject("subjectList", subjectList);

returnmodelAndView;

}

admin模塊中學(xué)習(xí)卡管理的最終頁面效果如圖1所示：

圖1 admin模塊最終效果圖

5.7 front模塊實現(xiàn)

該模塊主要完成的是系統(tǒng)的前臺功能，包括個人信息的管理、學(xué)習(xí)進度的跟蹤、學(xué)生和老師之間的互動等功能，該模塊總的設(shè)計思想與admin模塊相似，也是采用MVC設(shè)計思想.其中文件上傳的功能采用的是云存儲技術(shù)，目的是為了降低主應(yīng)用服務(wù)器的處理壓力.利用云存儲進行文件上傳的實現(xiàn)步驟是：首先獲得云存儲服務(wù)器的AccessKey和SecretKey，然后根據(jù)獲取的存儲空間所在區(qū)域創(chuàng)建相應(yīng)的配置對象，接著根據(jù)配置信息創(chuàng)建文件上傳管理對象，最后調(diào)用put方法把用戶選擇的文件上傳到云服務(wù)器上.文件上傳到云服務(wù)器的主要代碼如下：

Setting bucket =settingService.selectOneByName("upload_bucket");

SettingaccessKey = settingService.selectOneByName("upload_accessKey");

SettingsecretKey = settingService.selectOneByName("upload_secretKey");

Authauth = Auth.create(accessKey, secretKey);

Zone z =Zone.autoZone();

Configuration c = new Configuration(z);

UploadManager uploadManager = new UploadManager(c);

Response res =uploadManager.put(file, file.getName(), auth.uploadToken(bucket));

front模塊為學(xué)生提供了在線提問等功能，方便學(xué)生與老師實現(xiàn)互動交流，比如學(xué)生在線提問的最終頁面效果如圖2所示：

圖2 front模塊中學(xué)生在線提問頁面效果圖

基于Spring+SpringMVC+MyBatis技術(shù)極大地提高了web系統(tǒng)的開發(fā)效率,對系統(tǒng)進行分模塊設(shè)計有利于系統(tǒng)的擴展性和可維護性.在線教學(xué)系統(tǒng)的最終呈現(xiàn)效果，頁面簡潔、風(fēng)格統(tǒng)一，系統(tǒng)操作簡單，能夠提供在線的學(xué)習(xí)和交流的功能.在線學(xué)習(xí)平臺不僅輕松解決了學(xué)習(xí)資料的共享問題，而且極大地方便了學(xué)生利用碎片化的時間進行學(xué)習(xí)和提高，師生之間的互動性也明顯增強.