基于SpringBoot前后端分離的在線考試系統設計

陶瑜

關鍵詞：Java；Spring Boot; VUE; MySQI．；前后端完全分離

1研究背景

互聯網的便利已經覆蓋了人們的衣食住行，特別是疫情的暴發，信息化的管理尤其重要。在線考試系統可以充分發揮網絡優勢，一方面可以自己批改、算分、存檔考試成績等動態管理各種考試信息，另一方面可以不受時間地域的限制，最大限度地提高閱卷速度，可以在考試結束時能夠客觀而又準確地給出考試成績，方便考試組織者工作的同時又有利于考生及時獲取考試成績，無論是對于教學還是公司考核都高效便捷。

基于Spring Boot的前后端分離的在線考試系統，通過建立大型及高效的題庫數據，可以最大限度地發揮網絡優勢，以實現不限時間不限地域進行考試。同時可以減少不必要的外界干擾．降低投入成本，并減少監考老師的負擔以達到節約人力、物力、財力和不必要的自然資源浪費的目的。

2系統整體結構

本系統是基于Spring Boot的前后端分離的在線考試系統，選擇以下技術方案：基于前后端完全分離模式，前端選用VUE，后端采用Java為應用開發工具，持久化存儲選用MySQL為后臺數據庫，采用IntelliJIDEA作為開發平臺，整個系統完全基于B/S（ Browser/ Server）模式進行設計，軟件架構風格采用MVC（ Model-View-Controller）架構模式。

2.1系統總體目標

（1）系統根據角色權限設計，分為學生、教師、管理員三種角色。學生權限，包括參加考試和查看考試。教師權限，包括學生的所有權限及創建、編輯題目和創建、編輯考試。管理員權限，包括教師的所有權限及對用戶進行管理。

（2）本考試系統可以替代傳統考試所有流程，包括題目的創建、更新，考場的創建、更新，參加考試，考試時間，閱卷及考試記錄查看等。

（3）利用當前主流的存儲數據技術，將考生相關信息、成績、試卷信息等數據持久化存儲到硬盤上。

（4）使用MD5加密存儲技術，保障用戶信息的安全性。

2.2系統整體架構

本系統是基于“Spring Boot+VUE”的架構模式，采用前后端分離restful接口風格來實現應用程序在網絡上傳輸、接收信息。采用restful變成風格，接受前端請求數據，通常為json格式的數據，再由服務器端對每個請求進行分發，與DB交互，通過信息的序列化，把相應信息序列化后再信息流化，然后把數據返回給前端處理，實現兩者之間的數據通信。

2.3系統B/S結構設計

系統的設計架構基于B/S，即瀏覽器端和服務器端，瀏覽器端向服務器端發送數據請求，服務器端對發送的數據請求進行分析和處理，作出相應的控制，并與DB進行交互。B/S結構采取瀏覽器請求，服務器響應的工作模式，可以通過瀏覽器對許多分布于網絡上的服務器進行請求訪問，瀏覽器的請求通過服務器進行處理，并將處理結果以及相應的信息返回給瀏覽器，其他的數據加工、請求全部都是由Web Server完成的[1]。

B/S結構是C/S架構的一種改進，可以說屬于三層C/S架構，主要利用不斷成熟的WWW瀏覽器技術，通過瀏覽器就可以實現原來需要復雜專用軟件才能實現的強大功能，并節約了開發成本，是一種全新的軟件系統架構技術[2]。三層C/S架構圖如圖1所示。

3系統分層結構

3.1系統整體分層結構

本系統分層思路采用了三層C/S設計模式，系統的開發符合軟件工程的管理思想和面向對象的思想，系統模式實現前后端完全分離，前端采用VUE漸進式框架，后端由Spring Boot架構，由此對系統的程序代碼結構進行分層，分層策略圖如圖2所示。

3.2用戶登錄序列結構

用戶在登錄時輸入自己的用戶名和密碼，Web端會將這些信息封裝起來執行sendRequest（）方法，該方法會將請求信息進行序列化，通過網絡傳輸將請求數據發送給服務器端。服務器端獲取信息后根據請求URL，調用登錄（login（））方法，登錄方法會查詢對應的用戶數據庫，以校驗用戶的登錄請求信息是否正確。若信息無誤就會給請求端返回一個用戶對象，則用戶可以成功登錄：若信息不正確就會提出用戶信息錯誤，服務端拋出異常，則登錄失敗。用戶登錄序列結構圖如圖3所示。

3.3開始考試序列結構

考生進入考試卡片列表后，選擇相應的考試信息，系統會自動獲取考生所選擇的考試信息，并將考試信息賦值給entityContext類去請求考試題目數據。獲取到考試題目信息后，將數據返回給前端進行頁面渲染，組成考卷信息后，考試即可開始正式答題。用戶開戶考試序列結構圖如圖4所示。

4系統設計

4.1系統功能結構

基于Spring Boot前后端分離的在線考試系統可以直接通過瀏覽器端進行操作?？忌梢宰灾髯詾樾掠脩?，登錄系統進行考試，考試結束后即可查詢自己的成績，同時可以支持個人信息的查詢和修改。教師登錄系統后可以對考生信息、題庫信息、考場信息進行維護。系統總體通過前后端api調用，并與數據庫進行交互，將數據響應給前端瀏覽器。整個系統的結構圖如圖5所示。

4.2用戶登錄模塊

對于初次使用本系統的用戶，需要先進行注冊操作。注冊成功后，進入登錄界面，輸入正確的用戶名和密碼，則登錄成功，可進入本考試系統，進行相關操作。比如，用戶登錄成功，主界面數據自動更新。

4.3考試主界面模塊

考生登錄到主界面后，系統會根據考生信息自動提取試題及考試記錄等信息。考生進入主界面，可以在考試卡片選項上選擇相應的考試科目進行考試，考試主界面如圖6所示。

當考生選擇相應的考試科目之后，點擊“開始考試”按鈕，系統會自動從數據庫中獲取相應科目的考題并隨機生成考卷。

考試結束，考生點擊交卷按鈕，系統會自動評閱．并生成評閱反饋信息，考生可以在我的考試中查看相關反饋信息。其中，主要代碼與注釋如下。

4.4個人信息模塊

在主界面，用戶可以點擊賬戶設置，進入個人信息窗口，可以查看當前用戶的信息及進行修改密碼操作。用戶填寫完相關個人信息后，當前新填寫的信息會覆蓋以前舊的信息，用戶可以根據系統提示進行相應的修改操作。

4.5教師功能模塊

教師登錄該系統后，頁面會多出兩個選項：問題管理是用于創建開始考試試題，可以按照問題內容、問題分類、問題選項進行創建試題；考試管理則是安排考試任務功能，點擊新建按鈕，可以輸入考試相關信息，如考試名稱、考試限時、考場簡述、每題分數、選擇關聯題目等。

5結束語

基于Spring Boot的前后端分離的在線考試系統，初衷是開發一個易于管理和維護的教學考試系統，能夠滿足學?；蚱髽I多門課程、難易程度多樣的考核要求。本系統采用前后端分離技術，前端使用的是VUE，后端使用的是Spring Boot框架，之所以選用這兩種語言，是為了以后的業務擴展能夠得到很好的維護。在開發的過程中，參考了MVC軟件架構的設計思想，采用動態的程序設計理念，使后續業務擴展可以簡化程序，提高開發效率。