全移動平臺下校園學生助手軟件的設計與實現

大連理工大學城市學院計算機工程學院 唐 琳 耿志博 吳希偉 張 俊 朱 彥

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全移動平臺下校園學生助手軟件的設計與實現

大連理工大學城市學院計算機工程學院 唐 琳 耿志博 吳希偉 張 俊 朱 彥

【摘要】隨著信息技術的不斷發展，智能手機的不斷普及，數字化校園建設的不斷深入。為使高校學生擁有更好的校園生活，一款能夠應用于全移動平臺的校園學生助手軟件十分必要。本軟件基于大連理工大學城市學院進行定制開發，后臺應用新浪云服務器進行搭建，前臺分別基于Android、iOS和微信平臺進行實現。功能模塊包括信息查詢模塊，包括課表查詢、考試查詢，四六級查詢、圖書查詢等；送餐模塊，包括在線訂餐，申請送餐，餐食配送等；交流社區模塊包括微社區和表白墻。軟件切實的方便了在校大學生的日常學習生活，受到廣泛好評，具有良好的應用前景。

【關鍵詞】Android；iOS；微信；校園學生助手

1 背景

隨著智能手機在大學校園學生中的不斷普及在校園的信息化建設中，如何能實實在在方便廣大在校學生的日常生活。成為大學校園信息化建設首要解決的問題。因此，手機服務已經成為學校信息服務的主要方式。基于多種移動平臺的校園學生助手軟件，也是各大高校重點關注的重點。

2 系統架構

2.1 系統架構

目前，學生手機雖然種類繁多，接近100%的同學都在使用智能手機，以Android和iOS平臺為主。Android平臺是Google推出的基于Linux內核的嵌入式操作系統平臺，不僅應用于智能手機，還廣泛應用于平板電腦以及其他便攜式設備[1,2]。iOS是由蘋果公司開發的移動操作系統。應用于iPhone、iPod touch、iPad以及Apple TV等產品上。無論Android平臺還是iOS平臺使用校園學生住手軟件時，均需要提前安裝相應客戶端軟件。微信平臺是騰訊公司推出的基于網頁的手機服務平臺，只需安裝微信客戶端的智能手機就可以使用，該平臺下的軟件開發接入能有效的緩解手機性能及內存方面的壓力。本系統主要通過這三個平臺解決學校信息系統設計問題，并有效的克服高成本、低速率、用戶體驗差的缺點。

傳統的物理服務器，是指在現有軟件需求下配套購買、安裝服務器操作系統，進行軟件硬件的設置操作，以滿足新軟件的業務需求。本文提出的系統的服務器設計也摒棄了傳統方式，采用了云服務器。云服務器具有高效、安全、可伸縮性強、初始投入成本低，運維難度低等優勢。

本文提出的系統架構如圖1所示，系統客戶端支持多種移動智能設備，本系統服務器包括兩部分，分別構建于新浪云服務器和阿里云服務器上。其中，構建于阿里云服務器上的服務器用語獲取校園學生信息；新浪云服務器用于存儲校園助手信息，實現不同平臺之間的信息交互等：

圖1 校園助手網絡拓撲結構

2.2 系統設計

本系統功能設計如圖2所示，共包括4個子系統，分別是：數據獲取子系統、信息查詢子系統、校園社交子系統、訂餐子系統。

（1）數據獲取子系統：最終部署到阿里云服務器上，該子系統提供了3個功能模塊：

1）戶信息綁定驗證：用于綁定學生的真實信息。

2）成績獲取：用于獲取學生的所有課程成績信息。

3）課表信息：用于獲取學生本學習的課表信息。

（2）信息查詢子系統：最終部署到新浪云服務器上，該子系統提供了學生在校日常所需的各種信息查詢。包括8個模塊：

1）空教室查詢：教師或學生會等部門開會、自習常常需要提前尋找無課教室，這一功能能夠非常方便的幫助用戶找到所需的教室。

2）課表查詢：根據綁定的用戶信息查找到自己的課表信息。

3）館藏圖書信息：該功能集成了圖書館圖書借閱的信息，能夠查詢圖書館館藏圖書的信息借閱情況。

4）考試時間查詢：根據綁定的用戶信息查找到自己的考試時間。

5）考試成績查詢：根據綁定的用戶信息查找到自己的考試成績，本功能實現多種條件查詢，包括按科目，按成績段等。

6）英語四六級成績查詢：可以查詢到英語四六級成績。

7）快遞查詢：根據用戶的訂單號查詢快遞數據

8）天氣信息查詢：提供學校所在地的當天的天氣信息。

（3）校園社交子系統：最終部署到新浪云服務器上，該子系統提供了學生用戶交流途徑。

1）微信墻：用戶可以公開在微信上留言，該功能方便的幫助用戶尋找丟失的物品。

2）微社區：提供了學生之間交流的空間，也方便用戶向開發人員反饋使用感受，幫助軟件進一步改進。

（4）訂餐子系統：最終部署到新浪云服務器上，該子系統能夠方便學生在足不出戶的情況下，訂餐和獲取餐食。

1）食堂訂餐：用戶可以在高峰用餐期之前訂餐，減少購餐的時間。訂餐后用戶可以選擇自取或配送。

2）配送餐食：本功能基于眾包模式實現，為保證配送質量，所有配送人員均需線下身份驗證，通過身份驗證的同學信息將被保存到配送團隊信息中。有用戶下單并選擇配送時，該配送信息將會推送到配送團隊用戶手機上，愿意為本單配送的用戶可以搶單，并獲得相應的報酬。

圖2 校園助手系統功能設計

3 系統實現

3.1 后臺服務器

后臺服務器主體分為兩個部分：新浪云服務器和阿里云服務器。

新浪云服務器上所支持的開發語言是PHP，支持的數據庫是MySQL。

ThinkPHP框架是基于PHP語言的企業級應用開發框架，該框架的使用，框架對新浪SAE具有良好的適配，自動配置數據庫連接，緩存默認等功能，有利于模塊劃分與設計，擴展性更強。因此在新浪云服務器基于ThinkPHP框架進行開發，實現了絕大部分功能的數據提供。

其中包括圖書館館藏圖書信息存儲的實現。由于學校圖書館的圖書查詢僅限于校內網查詢，在校外無法查詢圖書館圖書信息，這給同學們查詢學校圖書館的圖書信息的時候帶來了很大的不便，我們幫助用戶搭建一個可以在校園網之外的網絡環境中訪問圖書管查詢系統的通道。其中可以公開的數據被重新存儲新浪云的MySQL數據庫中。

阿里云服務器上支持語言Node.js，使用所支持的數據庫Mongodb。該服務實現對接校網，進行用戶登錄、用戶課表、成績等的獲取操作。所獲取到的數據存儲到Mongodb數據庫中。

客戶端和服務器交互基于HTTP協議，客戶端采用URL形式進行數據請求，響應數據被封裝成統一的JSON格式進行響應。

3.2 客戶端之間的交互

實現不同移動平臺下的無縫連接，主要依賴于數據和分發兩個環節。

對于不同平臺的數據交互，我們在功能實現之前制定的了嚴格統一的數據傳輸格式。能夠做到一種平臺發出的信息，在各個平臺下都能正確的接收和解析。

直接實現用戶的信息的分發，用戶在更新數據時會產生大量的無用數據，在接受新的數據時也將占用和耗費大量的系統資源。本系統提供的訂餐和送餐功能，需要將相關信息及時準確的傳遞給不同平臺的用戶。同時又不能占用用戶的過多的網絡和內存資源，我們通過采用第三方即時云服務工具—環信來解決這個問題。該工具也是基于移動互聯網的即時通信工具，通過云端開放的Rest API和客戶端SDK包的方式提供給開發者。使用該服務工具，能夠在不需要過多的增加系統資源前提下實現消息的實時接受，利用環信的消息透傳幫助了我們在用戶離開頁面，在不頻繁的請求網絡接口的同時，能夠在第一時間獲取所需的信息。

3.3 客戶端實現

微信端所提供功能以網頁形式開發[3]，實現中使用PHP開發并部署新浪服務器上。Bootstrap網頁設計框架，加快前端的開發也提升了頁面的美觀，包括提供自定義樣式等，有利于擴展。這部分網頁開發使用該框架進行實現。微信客戶端空教室查詢頁面如圖3所示：

圖3 微信客戶端空教室查詢頁面

圖4 微信客戶端成績信息查詢

圖5 Android客戶端查詢課表頁面

圖6 Android客戶端訂餐頁面

Android客戶端使用Android Studio工具進行開發[4]。數據庫采用數據庫SQLite，個性化配置信息使用XML文件存

儲到本地。SharedPreferences是Android平臺上一個輕量級的存儲類，用來保存應用的一些常用配置。項目中個性化信息存儲和解析的代碼實現，使用了SharedPreferences。其它需緩存到手機的信息，被存儲到SQLite上。Volley框架Volley是Android平臺上的網絡通信庫，能使網絡通信更快，更簡單，更健壯。所有用戶請求信息都基于該框架進行實現。Android客戶端主要頁面如下，查詢課表頁面如圖5所示，訂餐頁面如圖6所示：

圖7 iOS客戶端課表查詢頁面

圖8 iOS客戶端食堂訂餐頁面

iOS客戶端使用Xcode工具進行開發。所有數據存儲到數據庫中，采用數據庫是CoreDate。所有的代碼實現基于原生的Objective-C語言。iOS客戶端主要頁面如下，查詢課表頁面如圖7所示，訂餐頁面如圖8所示。

4 結束語

基于全平臺的校園小助手軟件，其信息服務應用具有響應速度快，建設成本低，使用方便等特點，是校園信息化、數字化和無線網絡化發展的趨勢。該軟件可以方便的與現有校園系統進行集成，為用戶提供更多、更加方便快捷的校園服務。

參考文獻

[1]樊振宇,戴小鵬.基于Android的本科生導師雙向選擇系統的設計[J].福建電腦,2015,31(9):24-25.

[2]吳振朕,王猛.基于Android的涉農資金監管平臺設計與實現[J].現代計算機:專業版,2015(11):86-88.

[3]黃冰,熊昌昱,李強,等.基于微信公眾平臺開發的校園微信助手[J].信息通信,2015(11):110-111.

[4]周森鵬,陸正球,蔡岑科.基于Android的校園生活助手設計與實現[J].現代計算機:專業版,2013(8):77-80.

[5]翟博倫,楊雯迪,靳新.基于微信平臺的沈工小助手后臺實現[J].電子測試,2015(12).

基金項目：遼寧省創新創業訓練計劃（20141319000002）。