基于JAVA的機(jī)房應(yīng)用考勤管理系統(tǒng)

吳 文

(黃山學(xué)院 現(xiàn)代教育技術(shù)中心 ，安徽 黃山 245041)

基于JAVA的機(jī)房應(yīng)用考勤管理系統(tǒng)

吳 文

(黃山學(xué)院 現(xiàn)代教育技術(shù)中心 ，安徽 黃山 245041)

加強(qiáng)機(jī)房實(shí)驗(yàn)課程的考勤管理，是選課制教改新形勢(shì)下的新問題。本文針對(duì)這一問題，設(shè)計(jì)了基于JAVA的機(jī)房應(yīng)用考勤管理系統(tǒng)，是一個(gè)行之有效的解決方案。該管理系統(tǒng)為C/S三層架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生身份驗(yàn)證后的、防作弊的真實(shí)考勤，課內(nèi)操作行為的遠(yuǎn)程監(jiān)管，以及遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)等功能，同時(shí)提供了數(shù)據(jù)維護(hù)的功能。

遠(yuǎn)程開機(jī)；遠(yuǎn)程監(jiān)控；數(shù)據(jù)庫修復(fù)與備份

隨著校園信息化進(jìn)程的日益深入,機(jī)房的管理工作越來越復(fù)雜，所涉管理工作量越來越大，其中就包括計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)生上機(jī)行為管理這個(gè)十分棘手的問題。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)生行為管理須解決以下問題：

(1)上課學(xué)生的身份驗(yàn)證。隨著教改的逐步深入，大學(xué)的公共計(jì)算機(jī)課程面對(duì)的不再是原先行政班建制的學(xué)生，而是來自于不同專業(yè)系別甚至不同年級(jí)的學(xué)生，通過自由選課組成的教學(xué)班級(jí)，生源構(gòu)成非常復(fù)雜；鑒于計(jì)算機(jī)房日常開放和學(xué)生的教學(xué)作息各不相同，常會(huì)出現(xiàn)非本教學(xué)班的學(xué)生擠占了實(shí)驗(yàn)課學(xué)生機(jī)位的情況。

(2)上課學(xué)生的考勤管理。如前所述，教學(xué)班級(jí)的生源構(gòu)成已完全打破了行政班級(jí)、專業(yè)系別、甚至年級(jí)的劃分，學(xué)生因相互之間多不認(rèn)識(shí)，而難以相互監(jiān)督或班委考勤；老式的點(diǎn)名形式不僅頻遭詬病，更是大大影響教學(xué)的過程。

(3)上課學(xué)生的操作監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)課絕不是自由上機(jī)，須對(duì)學(xué)生的操作行為加以嚴(yán)格監(jiān)控，督促他們進(jìn)行規(guī)定的操作實(shí)驗(yàn)，完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù)。

當(dāng)前校園機(jī)房在教學(xué)過程中缺少有效的管理軟件，為此，我們開發(fā)了《機(jī)房應(yīng)用考勤管理系統(tǒng)》。該系統(tǒng)通過整合課程安排，建立一個(gè)優(yōu)化后的局域網(wǎng)機(jī)房管理數(shù)據(jù)庫，基于此數(shù)據(jù)庫，考勤系統(tǒng)對(duì)上課學(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)確高效的考勤，學(xué)期結(jié)束可將考勤報(bào)表導(dǎo)出作為學(xué)校學(xué)期考勤核查的依據(jù)。

本系統(tǒng)是由Mysql服務(wù)器、教師機(jī)和學(xué)生機(jī)三部分組成的三層架構(gòu)。Mysql服務(wù)器主要是進(jìn)行所有的相關(guān)數(shù)據(jù)的管理；例如：教師信息、學(xué)生班級(jí)組成以及考勤記錄等，同時(shí)還將數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)備份，以防數(shù)據(jù)的丟失。學(xué)生機(jī)的任務(wù)主要是提供實(shí)名登錄、在線求助等功能。本系統(tǒng)同時(shí)作為機(jī)房上機(jī)行為監(jiān)控系統(tǒng)，功能主要體現(xiàn)在教師機(jī)的監(jiān)控上。教師機(jī)的任務(wù)是將當(dāng)前班級(jí)學(xué)生名單導(dǎo)入并添加監(jiān)控面板進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可進(jìn)行在線人員查詢即出勤情況、當(dāng)前學(xué)生機(jī)操作情況、學(xué)生求助、遠(yuǎn)程提示以及開、關(guān)機(jī)等操作。

本軟件的主要技術(shù)難點(diǎn)是QQ、流媒體播放器很有效的控制，以及語音通信中語音質(zhì)量的優(yōu)化問題。

1 技術(shù)設(shè)計(jì)

《機(jī)房應(yīng)用考勤管理系統(tǒng)》采用JAVA為開發(fā)語言，原因有二：一是JAVA的可移植性；再是JAVA的網(wǎng)絡(luò)與分布式控制編程的長處。但JAVA也有二個(gè)不足，一是對(duì)普遍使用的WINDOWS系統(tǒng)的低層控制，需要借助JNI等技術(shù)才可實(shí)現(xiàn)，控制能力弱；再是JAVA的性能有時(shí)難以令人滿意。我們采用了高性能的第三方插件技術(shù)與優(yōu)化JAVA的代碼設(shè)計(jì)思想，有效克服了JAVA的不足。

系統(tǒng)開發(fā)采用了的插件：

jRegistryKey.jar//jRegistry是用JNI來封裝WINDOWS注冊(cè)表API，方便了java開發(fā)者訪問windows注冊(cè)表。jRegistryKey.jar和jRegistryKey.dll這兩個(gè)文件是使用jRegistry來操作注冊(cè)表所必需的文件。

mysql-connector-java-5[1].1.7-bin.jar//用于與mysql數(shù)據(jù)庫連接的類

sigar.jar//用于獲取客戶端運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息

org.eclipse.swt.win32.jar//用于對(duì)鼠標(biāo)，鍵盤實(shí)時(shí)監(jiān)聽

Liquidlnf.jar//用于軟件界面風(fēng)格的設(shè)定

此系統(tǒng)是基于java和mysql開發(fā)，且代碼開源，可以根據(jù)需求隨時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展和更新。下面針對(duì)此系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)介紹。

1.1 遠(yuǎn)程開機(jī)

采用基于由AMD和HP提出的Magic Packet方法的wake on lan技術(shù)，需要系統(tǒng)主板和網(wǎng)卡的支持，并且要在bios里將主板的wake on lan啟用。

規(guī)范：

Wake-on-LAN簡稱WOL或WoL，中文多譯為“網(wǎng)絡(luò)喚醒”、“遠(yuǎn)端喚醒”技術(shù)。WOL是一種技術(shù)，同時(shí)也是該技術(shù)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，它的功效在于讓已經(jīng)進(jìn)入休眠狀態(tài)或關(guān)機(jī)狀態(tài)的電腦，透過局域網(wǎng)路（多半為以太網(wǎng)路）的另一端對(duì)其發(fā)令，使其從休眠狀態(tài)喚醒、恢復(fù)成運(yùn)作狀態(tài)，或從關(guān)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)成開機(jī)狀態(tài)。此外，與WOL相關(guān)的技術(shù)也包括遠(yuǎn)端下令關(guān)機(jī)、遠(yuǎn)端下令重新開機(jī)等相關(guān)的遙控機(jī)制。

Magic Packet可以是任何協(xié)議的數(shù)據(jù)幀（IP，UDP等），該數(shù)據(jù)幀中包含了6字節(jié)FF，后跟16次該網(wǎng)卡的硬件地址。支持遠(yuǎn)程喚醒的網(wǎng)卡接收到這樣的數(shù)據(jù)包時(shí)，它就會(huì)作出反應(yīng)，通知主機(jī)進(jìn)入開機(jī)狀態(tài)。本項(xiàng)功能要求PC機(jī)處于待電狀態(tài)（不是待機(jī)）——這是提高機(jī)房整體開機(jī)與避免同步開機(jī)造成的電網(wǎng)沖擊，提高機(jī)房電氣安全的有效方法。

1.2 課堂考勤

本系統(tǒng)采用一定的考勤算法，通過確定登錄時(shí)間、上課時(shí)間、下課的多種組合算法，配合對(duì)缺課、早退、遲到的識(shí)別，有效的控制了上課的質(zhì)量；考勤認(rèn)證通過學(xué)生點(diǎn)擊窗口來實(shí)現(xiàn)，為避免代簽現(xiàn)象（一人以多人身份在多機(jī)位簽到）的發(fā)生，登錄后一分鐘屏幕上彈出簽到窗口（窗口停留6秒鐘）讓學(xué)生點(diǎn)擊，之后的全部上課時(shí)間都會(huì)啟動(dòng)另一種簽到驗(yàn)證方式，就是通過對(duì)鍵盤和鼠標(biāo)的動(dòng)作監(jiān)聽，如果學(xué)生三分鐘之內(nèi)沒有任何操作，將彈出簽到框，以驗(yàn)證學(xué)生是否仍然在線，通過點(diǎn)擊窗口的次數(shù)的統(tǒng)計(jì)來判斷是否出勤、遲到和早退，這就體現(xiàn)考勤結(jié)果的公正性和正確性。對(duì)于考勤算法采用多種混合規(guī)則，保證課程的教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到教學(xué)效果，防止學(xué)生離機(jī)行為產(chǎn)生。

對(duì)鍵盤和鼠標(biāo)監(jiān)聽程序主要部分：

1.3 qq和media播放器監(jiān)控，以及學(xué)生瀏覽網(wǎng)址的控制

為了提高監(jiān)控的準(zhǔn)確性，此系統(tǒng)通過對(duì)QQ和media運(yùn)行時(shí)所獨(dú)有的DLL文件 （動(dòng)態(tài)鏈接庫）文件進(jìn)行檢測，從而能準(zhǔn)確的在教師機(jī)上遠(yuǎn)程關(guān)閉QQ和Media播放器，控制學(xué)生課內(nèi)的一些非教學(xué)內(nèi)容操作行為；針對(duì)學(xué)生常在課內(nèi)瀏覽無關(guān)網(wǎng)頁的情況，通過對(duì)system32driversetchosts文件的控制，即可對(duì)學(xué)生瀏覽網(wǎng)址進(jìn)行有效控制。

關(guān)鍵代碼：

瀏覽網(wǎng)址的控制關(guān)鍵代碼

對(duì)QQ，media控制的關(guān)鍵源碼：

1.4 學(xué)生在線情況的及時(shí)顯示

考勤端每3分鐘從數(shù)據(jù)庫中收集一次在線學(xué)生的信息，并存入一個(gè)arraylist中，學(xué)生端機(jī)器定時(shí)（時(shí)間間隔為1-1.5分鐘）發(fā)送信息到考勤端，考勤端收到信息后就將該生信息從arraylist中清除，三分鐘后，arraylist剩下的就是不在線學(xué)生的信息，并將該部分學(xué)生的在線狀態(tài)置為0。

核心源碼：

1.5 OS與應(yīng)用軟件信息采集

使用對(duì)客戶端的OS與應(yīng)用軟件的特征識(shí)別，完成對(duì)用戶的作業(yè)需求軟件應(yīng)用的監(jiān)控。并從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的作業(yè)中存在的問題、系統(tǒng)出現(xiàn)的問題、異常軟件行為，及時(shí)的通知教學(xué)管理人員進(jìn)行處理。對(duì)于OS與應(yīng)用軟件的崩潰、中毒或異常問題，系統(tǒng)可以自動(dòng)處理與避免，并記錄相關(guān)的問題，以供優(yōu)化與處理時(shí)使用。

1.6 教師無線提示標(biāo)簽

用于在教室中老師漫游指導(dǎo)時(shí)，隨身攜帶的提醒設(shè)備，通過藍(lán)牙來實(shí)現(xiàn)求助學(xué)生方位，本設(shè)備功能將在新版本中使用。

1.7 語音

語音部分根據(jù)采集每個(gè)人的信息，在開始16個(gè)字節(jié)加上字節(jié)IP以表示是區(qū)別聲音的分組，不允許播放的聲音不添加這個(gè)IP，不播放。

2 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)處理中，數(shù)據(jù)的管理與綜合是最基本的工作，數(shù)據(jù)管理（Data Management）是其他數(shù)據(jù)處理的核心和基礎(chǔ)。

《機(jī)房應(yīng)用考勤系統(tǒng)》的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理與綜合主要分為四個(gè)模塊：數(shù)據(jù)庫檢測、數(shù)據(jù)庫修復(fù)、數(shù)據(jù)的備份與重構(gòu)、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)整合；考勤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理與綜合的模塊圖如圖1所示：

圖1 考勤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理與綜合的模塊圖

2.1 數(shù)據(jù)庫檢測

數(shù)據(jù)庫的檢測主要包括：庫表的完整性檢查，觸發(fā)器的檢測，事件的檢測，索引的檢測。檢測程序在啟動(dòng)以后根據(jù)用戶提供的數(shù)據(jù)庫信息，掃描數(shù)據(jù)庫，檢測問題項(xiàng)，例如在庫表的完整性檢測中，掃描程序會(huì)檢測庫表中表的數(shù)量及表中字段的完整性等,在觸發(fā)器檢測時(shí)會(huì)檢測數(shù)據(jù)庫觸發(fā)器的啟用狀況，以及使用狀況等，檢測完畢以后，沒有問題的選項(xiàng)，則提示正常，如果出現(xiàn)異常，就會(huì)根據(jù)對(duì)應(yīng)的問題在 “數(shù)據(jù)庫修復(fù)”選項(xiàng)中提示修復(fù)。

2.2 數(shù)據(jù)庫修復(fù)

事件修復(fù)，觸發(fā)器修復(fù)，索引修復(fù)，存儲(chǔ)過程修復(fù)，庫表修復(fù)等功能構(gòu)成針對(duì)數(shù)據(jù)庫的修復(fù)模塊，在選擇修復(fù)項(xiàng)時(shí)可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫檢測出來的問題進(jìn)行對(duì)應(yīng)的修復(fù)。如：如事件調(diào)度器因意外原因關(guān)閉時(shí)，或Event被誤刪除時(shí)，事件修復(fù)可以打開和恢復(fù)數(shù)據(jù)庫的Event功能。

修復(fù)trigger部分代碼

Sorry，您沒有操作該數(shù)據(jù)庫的trigger權(quán)限，請(qǐng)您在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中開啟該權(quán)限","信息",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

2.3 數(shù)據(jù)庫備份

數(shù)據(jù)庫備份模塊由 備份數(shù)據(jù)庫，重建數(shù)據(jù)庫，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)這幾個(gè)子模塊構(gòu)成。

備份數(shù)據(jù)庫是管理員根據(jù)需要或時(shí)間備份考勤數(shù)據(jù)庫的所有數(shù)據(jù)信息。這也是數(shù)據(jù)庫日常維護(hù)的一個(gè)部分。

重建數(shù)據(jù)庫會(huì)刪除無效的考勤數(shù)據(jù)庫的所有信息，再重建新的數(shù)據(jù)庫。

導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫是管理員導(dǎo)入原來備份的考勤數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息。如數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)被誤操作或數(shù)據(jù)庫故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)丟失時(shí)，可以及時(shí)有效的恢復(fù)數(shù)據(jù)庫。

2.4 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)整合

數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)整合主要是對(duì)考勤數(shù)據(jù)庫考勤信息的準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)與整合，剔除一些錯(cuò)誤或無效的記錄信息，用戶可以根據(jù)自己的需要，更加方便準(zhǔn)確的查找自己的數(shù)據(jù)信息，并且可以以一些直觀的形式導(dǎo)出數(shù)據(jù)，如把需要的數(shù)據(jù)信息導(dǎo)出到Excel表中等等。

結(jié)語

本系統(tǒng)為機(jī)房上機(jī)行為監(jiān)控系統(tǒng)上課前教師在管理端可將學(xué)生名單導(dǎo)入并添加面板即可對(duì)客戶端（學(xué)生機(jī)）進(jìn)行監(jiān)控；學(xué)生機(jī)只要輸入學(xué)號(hào)就可登錄上機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容練習(xí)?？记谙到y(tǒng)在應(yīng)用過程中，徹底消除上機(jī)房上機(jī)時(shí)的混亂現(xiàn)象（換機(jī)頻繁（21%）、占用多臺(tái)機(jī)器（13%）、惡意開機(jī)與關(guān)機(jī)（25%）、下載無關(guān)軟件（15%）、上課時(shí)上QQ看電影（18%）等），并從根本上解決了考勤的隨意性，做到相對(duì)公正公平。目前該系統(tǒng)在我校公共計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室使用二年?duì)顟B(tài)良好。

[1][美]霍斯特曼.等譯,JAVA核心技術(shù)[M],陳昊鵬，王浩，姚建平，北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

[2][美]理查茲，[美]蒙森-哈斐爾，[美]查普爾.Java 消息服務(wù)[M].閆懷志，譯.北京：電子工業(yè)出版社,2010

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TP 311

A

1674-1102(2011)06-0041-04

2011-08-13

吳文（1966－），女，安徽休寧人，黃山學(xué)院現(xiàn)代教育中心教師，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)應(yīng)用。

[責(zé)任編輯：曹懷火]