基于java的在線考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 程序流程圖主要分析了考試系統(tǒng)的執(zhí)行流程： 顯示歡迎窗口界面 ?定時(shí)自動(dòng)切換到登陸界面 ?輸入正確的考生編號(hào)和密碼，點(diǎn)擊“登陸”按鈕 ?調(diào)用 ClientContext 對(duì)象的 login 方法，切換到主菜單界面 ?點(diǎn)擊“開(kāi)始”按鈕，切換到考生考試界面 ?考生開(kāi)始定時(shí)答題，做完第一題， 點(diǎn)擊“下一題”按鈕 ?考生答題結(jié)束，點(diǎn)擊“交卷”按鈕，執(zhí)行交卷功能 ?點(diǎn)擊“分?jǐn)?shù)”按鈕，顯示考試成績(jī) ?點(diǎn)擊“離開(kāi)”按鈕，退出考試，考試 結(jié)束。 這樣的流程使代碼運(yùn)行過(guò)程更加清晰， 從而實(shí)現(xiàn)了考試的登錄、考生答題、答完交卷、系統(tǒng)自動(dòng)提交成績(jī)并顯示等考試功能，完成了考試的自動(dòng)化處理。 第四部分主要介紹了在線考試系統(tǒng)的主要功能模塊：考生登錄模塊、考生考試模塊和數(shù)據(jù)管理模塊。并帶有相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)的代碼介紹。 相關(guān)技術(shù) 對(duì)于在線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及到了 Java 語(yǔ)言編程和數(shù)據(jù)庫(kù) 等相關(guān)方面的技術(shù)知識(shí)。 Core Java 核心技術(shù) Java 語(yǔ)言是一種簡(jiǎn)單、面向?qū)ο蟆⒎植际健⒔忉屝汀⒎€(wěn)定、安全、結(jié)構(gòu)中立、 易移植、高性能、多線程的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。 簡(jiǎn)單是指 Java 采用類(lèi) C/C++的語(yǔ)法風(fēng)格， C++程序員可以很快就掌握 Java 語(yǔ)法。 Java摒棄了 C++容易引發(fā)程序錯(cuò)誤的地方，如指針和內(nèi)存管理。另外 Java 提供了豐富的類(lèi)庫(kù)。 面向?qū)ο罂梢哉f(shuō)是 Java 最重要的特性， Java 語(yǔ)言的設(shè)計(jì)完全是面向?qū)ο蟮模恢С窒馛語(yǔ)言那樣的面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)技術(shù)。 Java支持靜態(tài)和動(dòng)態(tài)風(fēng)格的代碼繼承及重用。 Java包括一個(gè)支持 HTTP 和 FTP 等基于 TCP/IP 協(xié)議的子庫(kù)。 Java 致力于檢查程序在編譯和運(yùn)行過(guò)程中的錯(cuò)誤。 Java 將它的程序編譯成一種結(jié)構(gòu)中立的中間文件格式。在 Java 語(yǔ) 言里，像指針和釋放內(nèi)存等 C++功能被刪除，避免了非法內(nèi)存操作。當(dāng) Java 用來(lái)創(chuàng)建瀏覽器時(shí)，語(yǔ)言功能和瀏覽器本身提供的功能結(jié)合起來(lái)，使它更安全。 Java 編譯器產(chǎn)生的目標(biāo)代碼是針對(duì)一種并不存在的 CPUJAVA 虛擬機(jī)，而不是某一實(shí)際的 CPU。多線程功能使得在一個(gè)程序里可同時(shí)執(zhí)行多個(gè)小任務(wù)。 Java 的動(dòng)態(tài)特性是其面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法的發(fā)展。 對(duì)象 是指一個(gè)具體事物實(shí)例 ， Java 類(lèi)是用來(lái)描述事物類(lèi)型的 。 Java 中的構(gòu)造器聲明在類(lèi)內(nèi)部 , 方法名與類(lèi)名一致的方法叫構(gòu)造方法 ， 構(gòu)造方法不能聲明返回值類(lèi)型 。 構(gòu)造方法可以包 含參數(shù) ， 參數(shù)一般是創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例必須依賴(lài)的條件 (前提條件 )。 java 方法參數(shù)的傳遞規(guī)則 是 基于值的傳遞 ， 是變量值的復(fù)制 。 繼承 是 用來(lái)表達(dá)概念上具體化延續(xù)的具體概念 。 子類(lèi)繼承父類(lèi)的屬性和方法 ，構(gòu)造器不能繼承， 實(shí)例化子類(lèi)，會(huì)遞歸分配所有父類(lèi)的空間 ， 子類(lèi)構(gòu)造器一定調(diào)用父類(lèi)構(gòu)造器 。 JDBC JDBC 的英文全稱(chēng)是 Java Database Connection。 JDBC API(interface)是 SUN 提出的 java 程序訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)。不同的數(shù)據(jù)庫(kù)廠商實(shí)現(xiàn)這套標(biāo)準(zhǔn)。程序員通過(guò)一套 API 可以訪問(wèn)不同類(lèi)型 的數(shù)據(jù)。 JDBC 默認(rèn)事務(wù)是自動(dòng)提交的。也可以改為非自動(dòng)提交 (手動(dòng)提交 )。 有了 JDBC，向各種關(guān)系數(shù)據(jù)發(fā)送 SQL 語(yǔ)句就是一件很容易的事。 常用的接口： ( 連接 ) ， ( 語(yǔ)句 ) ，(預(yù)編譯的語(yǔ)句 )， (結(jié)果集 )。 常用的類(lèi)： DriverManage（ 驅(qū)動(dòng)管理器 ）， 接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi) （ ）。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 3 MVC 架構(gòu) MVC 是指： Module（ 業(yè)務(wù)模型 ）， View（ 視圖 (表現(xiàn) )）， Controller（ 控制器 ）。 MVC 架構(gòu)應(yīng)用 如下： 1) Module 業(yè)務(wù)模型 ： 軟件核心功能的抽象 ， 封裝軟件核心功能 。 如 ： 注冊(cè) ， 登錄 ， 開(kāi)始考試 ， 交卷等 。 2) View 視圖 (表現(xiàn) )： 軟件的界面視圖 ， 用來(lái)呈現(xiàn)用戶(hù)數(shù)據(jù)狀態(tài) ， 接受用戶(hù)請(qǐng)求 。 界面中只包含界面顯示處理邏輯 。 3) Controller 控制器 ： 耦合界面與業(yè)務(wù)模型 。 響應(yīng)處理用戶(hù)請(qǐng)求 ， 將用戶(hù)數(shù)據(jù)和請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給業(yè)務(wù)模型 ， 根據(jù)業(yè)務(wù)模型的處理結(jié)果更新轉(zhuǎn)發(fā)視圖界面 。 控制器中包含界面的控制邏輯 。 4) MVC 請(qǐng)求流程 ： 用戶(hù)訪問(wèn) View， 發(fā)起請(qǐng)求 ， 請(qǐng)求由控制器處理 ， 控制器請(qǐng)求業(yè)務(wù)模型完成業(yè)務(wù)處理 ， 控制器根據(jù)業(yè)務(wù)處理結(jié)果更新用戶(hù)界面 。 5) MVC 登錄流程實(shí)現(xiàn) ： LoginFrame 界面登錄事件響應(yīng)代碼 ； LoginFrame 界面增加控制器 (ClientContext) 的引用和對(duì)象注入代碼 ； ClientContext 類(lèi) ， 添加登錄響應(yīng)方法 ， 添加界面對(duì)象引用和注入方法 ，達(dá)到控制器能夠操作這些對(duì)象的目的 ； ， 用來(lái)獲取用戶(hù)的 ID（編號(hào)） 和 PWD（密碼）， 務(wù)必將 idField 引用到界面控件對(duì)象 ； ExamService， 并且提供登錄方法 ； ClientContext 增加業(yè)務(wù)層接口的引用 ； MenuFrame 界面增加更新用戶(hù)信息的方法 updateView。 Mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)保存和管理數(shù)據(jù)， Mysql 是數(shù)據(jù)庫(kù)中最常見(jiàn)、最基本的一種，它具有體積小、速度快、建立成本低的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于 Inter 上的中小型網(wǎng)絡(luò)中。目前主要流行的數(shù)據(jù)庫(kù)有以下幾種： Oracle， DB2(IBM)， Sybase， MySql(Oracle)， SQL Server(MS)，PostgreSQL， Infomix 等。在線考試系統(tǒng)屬于中小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，適合采用 Mysql 語(yǔ)言。 Swing 在線考試系統(tǒng)的 圖形用戶(hù)界面設(shè)計(jì)需要使用到 Swing， Swing 是利用 AWT 繪圖功能 ，完整的重新繪制了一套控件系統(tǒng) ， 包括 ： 表格 ， Tree， 等待 。 Swing 適合 寫(xiě)應(yīng)用軟件 。由于 Windows 對(duì) Swing 支持不好 ， 很少用 Swing 開(kāi)發(fā)桌面應(yīng)用程序 。 AWT 具有強(qiáng)大的繪圖功能 ，它 的應(yīng)用控件 (按鈕 , 菜單 ) 很少 ， AWT 適合 開(kāi)發(fā)圖形 ， 不適合開(kāi)發(fā) 應(yīng)用 。AWT 使 Java 成功 的 技術(shù) 是 Applet。 SWT 來(lái)自 IBM 全新的 圖形用戶(hù)界面（ GUI） 系統(tǒng) ，包含少量的 C 代碼 ， 提供全部平臺(tái)的支持 。 Swt 基本實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái) ， 代表產(chǎn)品 是 Eclipse。 Swing 的一些基本內(nèi)容介紹： 1) 簡(jiǎn)單窗口 ： JFrame 代表有框的窗口 ，其 中必須放置一個(gè)面板 ； JPanel 代表空白矩形區(qū)域面板 ， 在面板上可以添加控件 /繪制圖形 。 2) 圖片加載 ： Class 提供 getResource 方法 ， 從 package 中加載 ，如： ()； 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 4 使用該語(yǔ)句可以 創(chuàng)建一個(gè)窗口 ， 在里面顯示一張圖片 。 3) 布局管理 ：就是 組件在容器 (面板 ) 中的組件 (Button)位置和大小 。 A 空布局 ： (絕對(duì)位置布局 )絕對(duì)布局管理 ， 是指定位置和寬高的布局 。如下： JFrame (w:574, H:390) | JPanel (W:568, H:357) | JButton OK (x:369 ,y:327 , w:92 ,H:21 ) | JButton Cancel (x:466 ,y:327 , w:92 ,H:21 ) B 布局管理器 ： (相對(duì)位置布局 ) 絕對(duì)布局管理 ，就是 組件的大小和位置有布局管理器控制 ，大多數(shù)布局均采用這種方式。 （ 1） BorderLayout (邊框布局 )： 將一個(gè)面板 ， 分為東南西北中 ， 每個(gè)位置只能放一個(gè)控件 ，它 會(huì)自動(dòng)的向其他的四個(gè)方法填充 。 | | 北 (North) | | | | | | | | | 中 | | | 西 | Center | 東 | | | | | || | 南 (South) | | （ 2） FlowLayout (流布局 )： JPanel 的默認(rèn)布局是 FlowLayout，即 多個(gè)元素順序排序 ， 一行滿了 ， 排下一行 。如下所示： | [OK][OK][OK][OK][OK][OK] | | [OK][OK][OK] | | | （ 3） GridLayout（ 表格布局 ）： 指定行數(shù) ， 列數(shù) ， 元素按照等寬的行列表格進(jìn)行布局 。 （ 4） 復(fù)雜布局 ： 布局套布局實(shí)現(xiàn)復(fù)雜界面布局管理 。 Hibernate Hibernate 是一個(gè)開(kāi)放源代碼 的對(duì)象關(guān)系 映射框架，它對(duì) JDBC 進(jìn)行了非常輕量級(jí)的對(duì)象封裝，使得 Java 程序員可以隨心所欲的使用對(duì)象編程思維來(lái) 操縱數(shù)據(jù)庫(kù) 。 Hibernate可以應(yīng)用在任何使用 JDBC 的場(chǎng)合，既可以在 Java 的客戶(hù)端程序使用，也可以在Servlet/JSP 的 Web 應(yīng)用中使用，最具革命意義的是， Hibernate 可以在應(yīng)用 EJB 的 J2EE架構(gòu)中取代 CMP，完成數(shù)據(jù)持久化的重任。 Hibernate 的核心接口一共有 6 個(gè)，分別為 :Session、 SessionFactory、Transaction、 Query、 Criteria 和 Configuration。這 6 個(gè)核心接口在任何開(kāi)發(fā)中都會(huì)用到。通過(guò)這些接口，不僅可以對(duì)持久化 對(duì)象進(jìn)行 存取，還能夠進(jìn)行事務(wù)控制。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 5 2 系統(tǒng)需求分析 （內(nèi)容太少） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)就是要完成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)在線考試系統(tǒng)， 方便學(xué)員對(duì)近期學(xué)習(xí)效果的在線測(cè)評(píng)。 傳統(tǒng)考試測(cè)評(píng)需要經(jīng)過(guò) 人工出題、考生考試、人工閱卷、計(jì)算 成績(jī)及試卷分 析 等多個(gè)過(guò)程，這樣考試既耗時(shí)費(fèi)力，又容易出錯(cuò)，也會(huì)存在作弊的可能性。在線考試系統(tǒng)就可以避免上述傳統(tǒng)考試模式的缺點(diǎn)，在線考試系統(tǒng)借助于完整的考試題庫(kù)就可以實(shí)現(xiàn)考試的自動(dòng)化，考試題可以從題庫(kù)中隨機(jī)抽取，這樣就大大減少了人為作弊的可能性。如此以來(lái)，學(xué)員每次測(cè)評(píng)就會(huì)很方便，而且節(jié)省時(shí)間。 該考試 系統(tǒng)包括 了 考生登錄、在線答題、交卷功能、 顯示成績(jī)、 自動(dòng)評(píng)分、考生信息管理、 考試 試題 管理 、 題庫(kù)管理 等多個(gè)功能 。定位于節(jié)省考試過(guò)程中的成本，方便 培訓(xùn)機(jī)構(gòu) 對(duì) 學(xué)員測(cè)評(píng) 工作的管理 。 在線考試 系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景，它 將逐步取代人工考試，適用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中，并 給這個(gè)高速發(fā)展的社會(huì)帶來(lái)極大的便利 。 系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的 功能性需求 系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)考試功能的實(shí)現(xiàn)提出了需求，根據(jù)三層架構(gòu)的整體設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)前臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)用在表現(xiàn)層，系統(tǒng)后臺(tái)設(shè)計(jì)應(yīng)用在數(shù)據(jù)管理層。因此系統(tǒng)功能性可分為考生模塊功能和數(shù)據(jù)管理模塊功能，考生模塊在表現(xiàn)層，數(shù)據(jù)管理模塊在管理層。 考生模塊功能：考生登錄（考生編號(hào)和密碼） 功能、在線答題功能、上 /下一題功能、交卷功能和顯示成績(jī)功能等。只有考生信息文件中存在的考生才能順利登錄系統(tǒng)答題，這樣確保了考試的安全性和可方便管理性，后來(lái)的考生可以 通過(guò)注冊(cè)，即把新考生信息加載到文件中。 數(shù)據(jù)管理模塊功能：主要是對(duì)考生信息文件和考試試題文件的安全管理，主要功能有：自動(dòng)評(píng)分功能、考生信息管理功能、考試試題管理功能和題庫(kù)管理功能等。數(shù)據(jù)管理功能通過(guò)導(dǎo)入考生信息文件和試題文件，然后解析這兩個(gè)文件分別到 Users 集合和 Questions集合中實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng) 的性能 需求 要求系統(tǒng)性能 穩(wěn)定，可執(zhí)行多次考試 ，并能支持多名用戶(hù)并發(fā)考試，保證相互之間不受影響。客戶(hù)端響應(yīng)時(shí)間要短，訂單提交統(tǒng)計(jì)時(shí)間要短。 以測(cè)試驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā) , 步步為營(yíng) , 逐步遞歸的方式對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行測(cè)試，確 保穩(wěn)定性， 堅(jiān)持編碼 測(cè)試 Debug。 對(duì) 系統(tǒng) 功能的規(guī)定 為了使所有上網(wǎng)用戶(hù)都能方便本系統(tǒng)，本系統(tǒng)應(yīng)具備如下特 點(diǎn)： 方便操作，操作流程合理；支持沒(méi)有計(jì)算機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)、計(jì)算 機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)較少及有較多計(jì)算機(jī)使用經(jīng)驗(yàn)的用戶(hù)均能方便地使用本系統(tǒng)；有一定的 容錯(cuò)能力；操作完成時(shí)有統(tǒng)一規(guī)范的提示信息；用戶(hù)可自定義等 。 開(kāi)發(fā)環(huán)境 客戶(hù)端 要求 ： Windows XP 操作系統(tǒng) 或 更高 版本； 開(kāi)發(fā)環(huán)境： Eclipse 或者是 MyEclipse； 開(kāi)發(fā)工具： ， MySQL 。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 6 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體 設(shè)計(jì) 三層架構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)整體架構(gòu)采用三層架構(gòu)設(shè)計(jì)： 圖 31 系統(tǒng)總體三層架構(gòu)圖 整體架構(gòu)有以下三層： 1) 表現(xiàn)層 ：實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)呈現(xiàn) 和 用戶(hù)交互 的功能。 表現(xiàn)層 所有的 類(lèi)： WeleWindow ， LoginFrame ， MenuFrame ， ExamFrame ，ClientContext。 其中 WeleWindow 類(lèi)是用來(lái)顯示歡迎窗口界面的，運(yùn)行該類(lèi)可以顯示一個(gè)歡迎考試窗口；而 LoginFrame 類(lèi)是顯示用戶(hù)登陸界面的，該登陸界面 可以讓用戶(hù)輸入已注冊(cè)的用戶(hù)編號(hào)（ id）和密碼（ Password）； MenuFrame 類(lèi)是設(shè)計(jì)考試主菜單界面的， 它包含四個(gè)圖片按鈕：開(kāi)始（ start）、分?jǐn)?shù)（ result）、考試規(guī)則（ msg）、離開(kāi)（ exit）； ExamFrame類(lèi)用來(lái)顯示考試框，框中包括考試標(biāo)題、題目（題干和四個(gè)選項(xiàng)）、上 /下一題按鈕、定時(shí)計(jì)數(shù)器倒計(jì)時(shí)標(biāo)簽等，它就是考生考試做題的界面。 以上的四個(gè)類(lèi)屬于“用戶(hù)界面類(lèi)”。而表現(xiàn)層最核心的類(lèi)是 ClientContext 類(lèi)，即 客東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 7 戶(hù)端上下文，也是 客戶(hù)端控制器， 它用來(lái)管理和控制以上的四個(gè)“用戶(hù)界面”類(lèi)。ClientContext 類(lèi)包括 9 個(gè)核心方法：用 戶(hù)登陸方法 login（），顯示登陸界面方法 show（），退出考試方法 exit（），開(kāi)始考試方法 start（），切換下一題方法 next（），切換上一題方法 prev（），交卷方法 send（），定時(shí)器定時(shí)顯示剩余時(shí)間方法 timerStart（），顯示考試分?jǐn)?shù)方法 result（）。 以上表現(xiàn)層的五個(gè)類(lèi)都被封裝到 ui 包中。 2) 業(yè)務(wù)層 (業(yè)務(wù)模型 )： 軟件的核心功能 。 業(yè)務(wù)層所有的類(lèi)： ExamIsOverException， IdOrPwdException， ExamServiceImpl，ExamService。 其中 ExamIsOverException 類(lèi)是處理異常類(lèi)，即處理考試是否結(jié)束的類(lèi)；而IdOrPwdException 也是處理異常的類(lèi)，即處理客戶(hù)端輸入的是用戶(hù)編號(hào)還是密碼；ExamServiceImpl 類(lèi) 是考試業(yè)務(wù)模型的擴(kuò)展類(lèi)，它繼承了考試業(yè)務(wù)模型類(lèi) ExamService 的屬性和方法，當(dāng)考試結(jié)束后，用來(lái)處理異常，即當(dāng)點(diǎn)擊其他按鈕時(shí)的異常，會(huì)顯示“考試已經(jīng)結(jié)束”；以上的三個(gè)類(lèi)還有 ExamService 類(lèi)都被封裝到 service 包 中。 在 service包中 , 核心接口 （抽象類(lèi)）是 ExamService類(lèi)。 它包含 登錄系統(tǒng) 方法 login，開(kāi)始考試方法 start（），需要在實(shí)現(xiàn)類(lèi)中實(shí)現(xiàn) 生產(chǎn)試卷的功能，保存用戶(hù)答案到業(yè)務(wù)層方法 saveUserAnswers，考試結(jié)束 方法 over（）。 3) 數(shù)據(jù)管理層 (數(shù)據(jù)持久化層 ), 是 指 提供數(shù)據(jù)的 CRUD 管理 。 CRUD 是數(shù)據(jù)的 增刪改查 管理。 其中： C: 創(chuàng)建 , R: 尋回 , 查找 ,