技术架构设计
技术栈选择
模块 | 技术方案 |
---|---|
后端框架 | Spring Boot(简化配置,快速开发) |
持久层 | MyBatis/JPA(数据库交互) + MySQL(存储用户、试题、答卷等数据) |
缓存 | Redis(缓存高频访问数据,如试题、用户会话) |
前端 | Thymeleaf/Vue.js(界面渲染) + HTML/CSS(考试页面) |
通信 | WebSocket(实时推送考试状态、倒计时) |
安全 | Spring Security(权限控制)、JWT(Token认证) |
系统分层架构
表现层(前端) → 业务逻辑层(Spring Service) → 数据访问层(MyBatis/JPA) → 数据库
数据库设计
核心表结构
表名 | 字段说明 |
---|---|
user | user_id(主键)、username、password、role(学生/教师)、dept |
question | question_id(主键)、type(单选/多选/判断)、content、option_a~option_d |
exam | exam_id(主键)、title、total_score、duration、create_time、creator |
answer | answer_id(主键)、user_id、exam_id、question_id、selected_option、score |
示例ER图
user ←-answer --→ question
↑
exam
核心功能实现
用户管理模块
- 登录认证:
@Service public class UserService { public User login(String username, String password) { // 1. 查询数据库匹配用户 User user = userMapper.findByUsername(username); // 2. 验证密码(需加密存储) if (user != null && BCrypt.checkpw(password, user.getPassword())) { return user; } return null; } }
试题管理模块
- 批量导入试题:
@PostMapping("/import") public void importQuestions(MultipartFile file) { // 1. 解析Excel文件 List<Question> questions = parseExcel(file); // 2. 批量插入数据库 questionMapper.batchInsert(questions); }
考试监控模块
- 防作弊机制:
- 限制同一账号多地登录
- 试题乱序排列(打乱选项顺序)
- 定时自动交卷
自动阅卷模块
- 客观题批改逻辑:
public int calculateScore(Answer answer) { if (answer.getSelectedOption().equals(correctAnswer)) { return question.getScore(); } return 0; }
关键技术点
问题 | 解决方案 |
---|---|
高并发考试 | Redis缓存试题,分片式部署;限流(Google Guava RateLimiter) |
数据安全性 | 敏感数据加密(AES);传输层HTTPS;审计日志记录 |
兼容性 | 前端适配Chrome/Firefox/Edge;后端规避ActiveX依赖 |
完整项目结构
src/
├── main/java/com/exam/
│ ├── controller/ [LoginController, ExamController]
│ ├── service/ [UserService, ExamService]
│ ├── mapper/ [UserMapper, QuestionMapper]
│ └── config/ [SecurityConfig, RedisConfig]
└── resources/
├── application.yml
└── static/ [CSS, JS, Images]
系统部署与安全
-
部署流程:
- 打包:
mvn clean package
→ 生成JAR文件 - 部署:Docker容器化(推荐)或直接部署至Tomcat服务器
- 域名配置:Nginx反向代理 + HTTPS证书
- 打包:
-
安全加固:
- XSS过滤:转义用户输入内容
- CSRF保护:启用Spring Security默认防护
- 数据备份:定期导出MySQL数据至云存储
FAQs
Q1:如何防止考试过程中作弊?
A1:
- 技术层面:开启摄像头监控(调用本地摄像头API)、试题选项随机排序、限制切屏次数
- 规则层面:设置考务人员后台巡查接口,实时查看考生作答状态
Q2:系统支持多少人同时在线考试?
A2:
- 基础版:单机部署可支持500~1000人(取决于服务器配置)
- 扩展方案:
- 数据库分库分表
- Redis集群缓存
- 使用消息队列(RabbitMQ)削峰
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