基于JAVA的学生在线考试系统的设计与实现(论文+源码)

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摘要
如今社会上各行各业，都喜欢用自己行业的专属软件工作，互联网发展到这个时候，人们已经发现离不开了互联网。新技术的产生，往往能解决一些老技术的弊端问题。因为传统考试信息管理难度大，容错率低，管理人员处理数据费工费时，所以专门为解决这个难题开发了一个学生在线考试系统，可以解决许多问题。
学生在线考试系统实现的功能包括老师管理，试卷管理，错题本管理，试题管理，考试记录管理，论坛管理，公告管理等功能。该系统采用了Mysql数据库，Java语言，SSM框架等技术进行编程实现。
学生在线考试系统可以提高考试信息管理问题的解决效率，优化考试信息处理流程，保证考试信息数据的安全，它是一个非常可靠，非常安全的应用程序。

关键词：学生在线考试系统；Mysql数据库；Java语言

Abstract
Nowadays, all walks of life in society like to work with their own industry-specific software. At this point in the development of the Internet, people have found that they cannot do without the Internet. The emergence of new technologies can often solve the drawbacks of some old technologies. Because the traditional examination information management is difficult, the fault tolerance rate is low, and the management personnel is labor-intensive and time-consuming to process the data, an online examination system for students has been specially developed to solve this problem, which can solve many problems.
The functions implemented by the student online examination system include teacher management, test paper management, wrong question book management, test question management, test record management, forum management, announcement management and other functions. The system uses Mysql database, Java language, SSM framework and other technologies for programming.
The online examination system for students can improve the efficiency of solving examination information management problems, optimize the examination information processing process, and ensure the safety of examination information data. It is a very reliable and very safe application.

Key Words：Student online examination system; Mysql database; Java language
目录
摘要
ABSTRACT
第1章绪论
1.1 课题背景
1.2 课题意义
1.3 研究内容
第2章开发环境与技术
2.1 JAVA语言
2.2 MYSQL数据库
2.3 IDEA开发工具
2.4 SSM框架
第3章系统分析
3.1 可行性分析
3.1.1 技术可行性
3.1.2 经济可行性
3.1.3 操作可行性
3.2 系统流程
3.2.1 操作流程
3.2.2 登录流程
3.2.3 删除信息流程
3.2.4 添加信息流程
3.3 性能需求
3.4 功能需求
第4章系统设计
4.1 系统设计思想
4.2 功能结构设计
4.3 数据库设计
4.3.1 数据库概念设计
4.3.2 数据库物理设计
第5章系统实现
5.1 管理员功能实现
5.1.1 老师管理
5.1.2 用户管理
5.1.3 论坛管理
5.2 老师功能实现
5.2.1 试卷管理
5.2.2 试题管理
5.2.3 考试记录
5.3 用户功能实现
5.3.1 试卷表
5.3.2 在线论坛
5.3.3 考试记录
5.3.4 错题表
第6章系统测试
6.1 功能测试
6.1.1 登录功能测试
6.1.2 修改密码功能测试
6.2 系统测试结果
结论
参考文献
致谢

第1章绪论
1.1 课题背景
二十一世纪互联网的出现，改变了几千年以来人们的生活，不仅仅是生活物资的丰富，还有精神层次的丰富。在互联网诞生之前，地域位置往往是人们思想上不可跨域的鸿沟，信息的传播速度极慢，信息处理的速度和要求还是通过人们骑马或者是信鸽传递，这些信息传递都是不可控制的，中间很有可能丢失，信息的传递水平决定了人们生活的水平。如今大家都在使用互联网软件产品，从内部管理设置计算机管理，提高内部信息化的管理水准，从外部市场也可以用计算机获取相关数据进行处理，如今各行各业已经严重依赖于计算机了。
本课题研究和开发学生在线考试系统，让安装在计算机上的该系统变成管理人员的小帮手，提高考试信息处理速度，规范考试信息处理流程，让管理人员的产出效益更高。
1.2 课题意义
传统处理数据，必须是一张张纸，然后处理完毕又是统计在一张张纸上面，不断的重复处理，最终有个结果给最高层作为参考，这个模式在互联网没有出现之前，是一种常见的事情，信息管理的效率提不上去，人多不一定力量大，因为人多肯定更加消耗资源，并且因为人类需要休息，需要管理，思想会不统一，会偷懒，所以人们研究出专门帮助人们计算的机器，就是计算机的前身，到了互联网时代，人们发现完全可以让程序供应商提供解决方案，自己挑选自己合适的方案来提高自己的产出比。所以在日常工作和生活中会发现各种各样方便人们的工具。
本课题研发的学生在线考试系统，就是提供考试信息处理的解决方案，它可以短时间处理完信息，并且这些信息都有专门的存储设备，而且数据的备份和迁移都可以设定为无人值守，从人力角度和信息处理角度以及信息安全角度，学生在线考试系统是完胜传统纸质操作的。
1.3 研究内容
本文对学生在线考试系统的设计与实现分成六个章节来说明。
第1章：研究学生在线考试系统的背景，以及开发学生在线考试系统的意义。
第2章：对开发学生在线考试系统的环境还有技术进行说明。
第3章：分析学生在线考试系统的可行性，性能，流程以及功能。
第4章：设计学生在线考试系统的功能结构，设计数据库E-R图以及对数据表的存储结构进行设计。
第5章：实现学生在线考试系统的功能并进行功能界面展示。
第6章：对系统测试进行阐述，以及对本系统部分功能进行检测。

第2章开发环境与技术
本章节对开发学生在线考试系统需要搭建的开发环境，还有学生在线考试系统开发中使用的编程技术等进行阐述。
2.1 Java语言
Java语言是当今为止依然在编程语言行业具有生命力的常青树之一。Java语言最原始的诞生，不仅仅是创造者感觉C语言在编程上面很麻烦，如果只是专注于业务逻辑的处理，会导致忽略了各种指针以及垃圾回收这些操作，导致出现问题需要解决的时间往往大于正常编程处理业务逻辑的时间，这些是非常浪费时间的。Java语言的创造者就考虑到如何避免这个问题，把指针处理和垃圾处理全部自动化，虽然这会损失一些性能，但是计算机硬件在性能上的发展速度是很快的，这些性能是可以忽略考虑的。并且C语言是针对硬件开发的语言，虽然执行效率高，但是随着硬件的变化或者操作系统的变更，就需要重新编写程序，造成重复劳动，只有解决重复性劳动的语言才算符合生存规律的语言。Java语言的创造者就针对C语言的缺点专门开发了Java语言。让Java语言不管是在什么样的环境里都是可以运行，因为在Java语言运行外面套了一个壳，也就是虚拟机，只要是Java虚拟机能安装的电脑都可以运行Java的程序。
2.2 MYSQL数据库
MySQL数据库是一种数据存放方面的专业软件，也是传统的行式数据模式，获取一些数据是先一行一行的获取，然后一行一行的显示，与列式数据库不同。行式数据库主要是处理最重要的数据逻辑部分，并且必须是有效数据，这样每一处的数据关联都是不可损坏，对数据安全要求比较严格还是用MySQL数据库比较好。列式数据库的发明仅仅是因为读取效率高，但是也就仅仅如此罢了。MySQL虽然比起Oracle或者SQL Server来讲，安装包只是几十兆甚至几百兆，有点小，但是功能并不会弱到哪里，严格遵循SQL标准语法。MySQL的数据存放形式从大向小的说是数据库最大，然后是表，每个表里面存放数据是有一定的规则的，数据存放是表格形式的，也就是说有横也有竖，横着的为行，一般表示一条数据，表与表之间还可以进行关联，进行分表操作，如果一条数据相关项目属性太多，那么可以把有效的相关联系做成关联，可以设定是否唯一。
2.3 IDEA开发工具
IDEA是捷克共和国的Java程序员开发人员创造的一个开发软件，刚开始主要是对于用Eclipse软件他们用得不顺手，所以直接开发了这款软件。之所以不顺手原因在于没有代码提升功能，原因是Eclipse只是把代码提示作为一种插件形式的存在，如果有些程序开发人员不清楚代码提示插件可能会出问题，并且代码提示只是用来作为插件，所以功能上有所欠缺。IDEA不仅仅代码提示做的很好，在代码重构上面更上如虎添翼，程序开发人员可以选择一段代码然后IDEA就会对代码进行分解重构，有效的把代码弄得更够层次感，复用性更高，用着更简洁和方便，大大的减少了代码工作量，提升了代码开发效率。当然，IDEA对于使用者这么好，肯定也是有目的的，原因在于插件越多越友好，就需要花费大量的金钱来使用，所以说IDEA使用主要是看自己喜好。
2.4 SSM框架
开发一个业务逻辑比较简单的应用，采用这几年最广为流传的SSM框架是很合适的。SSM框架就是Spring MVC框架和Spring框架，以及持久层常用的MyBatis框架。
三个框架有三个不同的作用。普通用户一般都是操作浏览器进行浏览自己喜欢的内容，而显示或者提交，都会被Spring MVC框架进行拦截和处理，进入到更深的一个层次就是控制层，它会智能的匹配提交的路径，对不同的来源匹配不同的处理逻辑，让不同的代码进行执行，如果只是判断用户输入信息格式的问题是不用传入到后台就可以被前端框架处理的，如果需要与数据库内容进行交互，就会从Java的POJO对象通过MyBatis自动转换数据库对应字段的数据类型，具体是该增删改查还是其他操作，都会通过MyBatis进行处理，处理结果是反馈给控制层，然后通过控制层再提交给视图层，反馈到用户希望看到的结果。

第3章系统分析
本文作者在确定了研究的课题之后，从各大数字图书馆下载文献来阅读，并了解同类型的网站具备的大致功能，然后具体事务具体分析，得出本系统要研究的具体功能与性能。虽然分析系统这一阶段性工作主要是确定功能，但它却影响着后面系统开发环节的进展，系统分析这个环节是不能少的。
3.1 可行性分析
从三个不同的角度来分析，确保开发成功的前提是有可行性分析，只有进行提前分析，符合程序开发流程才不至于开发过程的中断。
3.1.1 技术可行性
在技术实现层次，分析了好几种技术实现方法，并且都有对应的成功案例，也有很多开源模块可以进行参考，所以从技术可行性分析来讲，实现学生在线考试系统是没有问题的。
3.1.2 经济可行性
对于身为学生的开发者而言，在经济资源上面可用者很少，为了开发学生在线考试系统，通过开发软件对硬件的要求，发现自己的电脑是完全能用来开发的，并且学校机房的配置也可以达到要求。最重要的是选择的技术都可以在网上找到不花钱的教程以及资料，因为不花钱，所以经济方面是具有可行性的。
3.1.3 操作可行性
学生在线考试系统的具体实现，本身参考人类的正常操作逻辑，把常用的操作习惯当做主要的导航实现，可以让使用者更快速的理解并且上手操作，实现符合逻辑的操作流程是操作可行性的具体体现。
以上就是从不同的角度来分析，确保了学生在线考试系统的正常开展。
3.2 系统流程
学生在线考试系统投入使用后，使用者如果能看到相应的流程操作图会提高程序的理解能力。
3.2.1 操作流程
使用者在操作学生在线考试系统中，应该按照本系统提供的操作流程（图3.1即为本系统的操作流程图）进行操作，可以减少操作失误，从而节省进入学生在线考试系统的时间。

图3.1 系统操作流程
3.2.2 登录流程
学生在线考试系统通过登录功能（图3.2即为其登录的流程）引导使用者进入指定的功能操作区，也避免非本系统的用户享受本系统提供的服务以及查看本系统提供的信息，进而保证用户安全。

图3.2 登录流程
3.2.3 删除信息流程
学生在线考试系统在经过长期使用后，会产生很多的数据信息。为了腾出存储空间存放更多的数据，本系统数据库中存储的数据，一些没有参考价值的数据需要进行删除（图3.3即为删除信息的流程），删除数据过程中，为避免误删，使用者要根据系统的提示来决定是否删除数据。

图3.3 删除信息流程
3.2.4 添加信息流程
学生在线考试系统提供可视化的功能操作区，非常方便使用者进行数据操作，当使用者往系统中录入数据时（图3.4即为添加信息的流程），本系统也会进行数据合法性的判断，符合要求的数据才能够在数据库指定表中进行登记。

图3.4 添加信息流程
3.3 性能需求
需求分析少不了对项目用到的硬件设备进行分析，这样才符合正常的分析流程。只谈功能需求不谈性能需求，是一件很严重的事情，可能会导致一些不可控的问题出现。
以下从这几个角度来分析系统性能。
(1)系统数据的容量：从数据角度来分析，每个表和每个数据库，达到的数据量到一定的程度，是否需要分表或者是分库，超过了数据的设定限度，可能会导致数据反映迟钝，容错量增加。
(2)数据精度的要求：需要对需求分析里面数据设定环节，考虑相应的数据精度问题，需要发现数据是常用的精度还是非常用的精度，进而设定不同的数值。
(3)时间响应要求：从用户提交操作，到页面反映，中间有个数据处理的问题，需要考虑预测数据量的大小，提前预案分库分表的设计，数据量再大就要考虑增加列式数据库的问题，这些都不是一拍脑门就能决定的，都需要经验和同行业的数据分析研判，才能符合用户的要求，毕竟响应时间太久操作起来也不舒服。
(4)普适性问题：用户使用应该不需要感知服务端的数据量问题或者响应问题，只需要任意一台电脑，不需要更多的操作，打开浏览器就能用，太多的设置以及操作，不符合普适性操作。
(5)页面设计问题：功能符合要求之后，肯定是要丰富页面的。页面设计才是用户长时间面对的问题，首先考虑数据的整洁性，让页面看起来更加的清爽。颜色与数据方面，该不同颜色就不同颜色，降低用户长时间使用出现的视觉疲劳，让用户使用起来心情不至于太差。
(6)系统的稳定性：正常用户操作系统页面，必须是该提交提交，正常输入符合逻辑，不能随随便便的就出各种问题，导致用户操作疲惫，并且输入的数据和回显的数据符合用户的要求。如果正常操作都会出现问题，那设计就是不稳定的，这一点肯定不行。只要是与数据进行交互的系统，都必须稳定。系统稳定从开发部署角度上来分析，可以考虑数据的冗余备份功能，自动值守功能，机房数据同步，机房分开的功能，这些都可以让系统的稳定性得到提升。
系统的性能需求需要对业务很熟练的情况下判断然后分析，再从系统性能需求来逐条实现，可以让设计的系统有使用价值。
3.4 功能需求
学生在线考试系统根据使用权限的角度进行功能分析，并运用用例图来展示各个权限需要操作的功能。
图3.5即为管理员用例图，管理员权限操作的功能包括对老师，论坛帖子，用户，试卷信息以及考试信息等信息进行管理。

图3.5 管理员用例图
图3.6即为老师用例图，老师权限操作的功能包括对试卷进行管理，对试卷的试题进行管理，管理用户考试记录和错题信息，管理论坛帖子等。

图3.6 老师用例图
图3.7即为用户用例图，用户权限操作的功能包括选择试卷进行考试，对考试记录以及考试得分信息进行查看，通过论坛功能进行考试方面的信息讨论等。