1、 兰州大学计算机科学与技术学院 本科生毕业论文 (设计 ) 题 目： 基于 JAVA技术的在线考试 系统的设计与实现 有需要的联系我 296117806 我还有在线测试的全部文件 第 2 页 （共 118 页） 目录 摘要 . I ABSTRACT . II 引言 . 1 第 1 章 系统概述 . 1 1.1 项目目标 . 1 1.3 开发工具简介 . 1 第 2 章 需求分析 . 3 2.1 任务概述 . 3 2.2 功能需求分析 . 3 2.3 数据库连接技术 . 4 2.4 MVC 设计模式 . 4 第 3 章 系统设计 . 6 3.1 系统功能模块设计 . 6 3.3 数据库设计 .
2、8 第 4 章 详细设计 . 10 4.1 系统模块 设计 . 10 4.2 关键技术解决 . 19 结束语 . 22 参考文献 . 23 致谢 . 24 I 摘要 在线考试是一种通过互联网络或局域网进行的新型考试方式 ,可实现考试的无纸化管理，这样即方便校方考务的管理，也方便了考生，尤其适合考生分布广，不易集中的远程教育。基于此本人利用 JAVA 技术开发了一款在线考试系统。该系统分为教师和学生两种用户，教师用户可以对系统进行试题的增加、删除、修改、查询操作，对考生的添加与删除操作，对试卷的生成与删除以及对学生成绩的查询操作；学生用户可 以进行在线考试和考试成绩的查询操作。本文主要从系统概述
3、、需求分析、系统设计、详细设计、结论五部分介绍了基于 JAVA 技术的在线考试系统的分析、设计和开发的全部过程。 关键词： 在线考试； B/S 模式； MVC 模式； JSP； Oracle 数据库 II ABSTRACT Online examination is a new form of examination through the Internet or the local area network to work , and it can make the paperless management came true . Meanwhile it is convenient to
4、the school management of authorities examining, and it also has facilitated the examinee, especially suit to the distance learning which the examinee is to distribute broadly and difficult to concentrate. Based on this I developed an on-line examination system by using Java technologies. This system
5、 divides into two kinds of users include teachers and students , the teachers may add examination questions to the system, the deletion, the revision, the inquiry operation, to the examinees increase and deletion operation, to the production and deletion of examination paper as well as to student ac
6、hievement inquiry operation .The student can take the online examination and the examination score inquiry operation. The text mainly introduced the whole process of the online examinations analysis ,design and development which based on the JAVA technology through the five parts :the system survey,
7、 the demand analysis, the system design, the detailed design and the conclusion. Keyword: online examination， mode of B/ S， mode of MVC， JSP， databases of the oracle 第 1 页 （共 24 页） 引言 考试是学校教育或公司机构考察人员的一种主要方式。在传统的学校教学中，进行一场考试，要求老师刻试卷、印试卷、安排考试、监考、收集试卷、评改试卷、讲评试卷和分析试卷，这是一个繁杂的过程，需要大量人力、物力与时间的投入，已经越来越不适应学
8、校信息化建设与现代教学的需要。尤其在远程网络教学中，学生分布广 ，不易统一集中安排考试，给校方和学生带来了众多的不便。而在线考试系统，正是信息化建设的产物，它是传统考场的延伸。它可以利用互联网络和局域网，随时随地的对学生进行考试，加上数据库技术的利用，大大简化了传统考试的过程，因此在线考试是电子化教学不可缺少的辅助手段。在当今信息时代 ,计算机技术与网络技术越来越广地应用于各个领域 ,改变着人们的学习、工作、生活乃至思维方式 ,也引起了教育领域的重大变革。将计算机与网络技术应用于现代高等教育中，是现代高等教育发展的需要 ,也是改革教育模式，提高学校教学效果和教学效率、提高科研和 管理水平的必要
9、手段。 第 1 章 系统概述 1.1 项目目标 （ 1）在线考试系统的总体目标： 在线考试系统可以帮助教师完成一个考试从题目设计，考试安排，考试实施，分数统计总结的所有工作。 所有的考试数据和其它数据库需要一种主流的方式进行存储和管理，例如使用数据库技术。 考试数据的存放和处理必须对考试保密，需要一定的安全性保障。 （ 2）对学生用户目标： 这个软件是分布式的，这意味着只要有考试客户端可以连接到考试应用服务器，任何考生在任何地方只要进行身份确认，就能完成考试。 题目最好有一定的稳定性和随机性。稳定性 可以保证每一次考试对每一个考生是公平的，随机性可以避免作弊的发生。 （ 3）对教师用户的目标：
10、 教师可以进行考试设计和安排。 通过管理学生用户，教师可以进行考试的身份管理。 考生的考试分数可以被保存下来，供教师进行统计和查看。 1.3 开发工具简介 开发在线考试系统，使用了以下开发工具及开发模式： 第 2 页 （共 24 页） 选择 Oracle 作为后台的数据库，选择 JAVA、 JSP、 JavaScript、 Html 作为应用程序 开发 工具 ，运 用 Tomcat 服务 器技 术， 整个系 统完 全基 于 B/S (Browser/Server)模式进行设计。 （ 1） JAVA 简介 Java 是 Sun 公司推出的新的一代面向对象程序设计语言，特别适合于Internet
11、应用程序开发。 Java 的产生与流行是当今 Internet 发展的客观要求，Java 是一门各方面性能都很好的编程语言，它的基本特点是简单、面向对象、分布式、健壮的、安全的、结构中立的、可移植的、性能很优异的、多线程的、动态的，特别适合在 Internet 环境上开发的应用系统。 （ 2） Web 应用程序开发环境 JSP 技术 JSP 的全称是 Java Server Pages，它是 SUN 推出的一种动态网页技术标准。它在传统的静态 页面文件（ *.html）中加入 JAVA 程序片段和 JSP 标记，就构成了JSP 页面。 JSP具有以下的优点： 将业务层与视图层分离：使用 JSP
12、 技术，网络开发人员可充分使用 HTML 来设计页面显示部分（如字体颜色等），并使用 JSP 指令或者 JAVA 程序片段来生成网页上的动态内容； 能够跨平台： JSP 支持绝大部分平台，包括现在非常流行的 LINUX 系统，应用非常广泛的 Apache 服务器也提供了支持 JSP 的服务； 组件的开发和使用很方便：如 ASP 的组件是由 C+， VB等语言开发的，并需要注册才能使用；而 JSP 的组件是用 Java开发的，可以直接使用； 一次编写，处处运行：作为 JAVA 开发平台的一部分， JSP 具有 JAVA 的所有优点。 （ 3） Tomcat 应用服务器 目前支持 JSP 的应用服
13、务器是较多的， Tomcat 是其中较为流行的一个 Web服务器， Tomcat 是一个免费的开源的 Serlvet 容器，在 Tomcat 中，应用程序的部署很简单，你只需将你的项目放到 Tomcat 的 webapps 目录下， Tomcat 会自动检测到这个文件。你在浏览器中访问这个应用的 JSP 时，通常第一次会很慢，因为 Tomcat要将 JSP 转化为 Servlet 文件，然后编 译。编译以后，访问将会很快。 Tomcat 也具有传统的 Web 服务器的功能：处理 Html 页面。但是与 Apache 相比，它的处理静态 Html 的能力就不如 Apache。我们可以将 Tomc
14、at 和 Apache 集成到一块，让 Apache 处理静态 Html，而 Tomcat 处理 JSP 和 Servlet。 Tomcat 是一个很好的工具，不仅仅因为其免费，功能强大，更因为其开放性，越来越受到人们的重视。 （ 4） ORACLE 数据库 ORACLE 数据库系统是美国 ORACLE 公司（甲骨文）提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品，是目 前最流行的客户 /服务器 (CLIENT/SERVER)或 B/S 体系结构的数据库之一。 ORACLE 数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统，作为一个通用的数据库系统，它具有完整的数据管理功能；作为一个关系数据库，第 3
15、 页 （共 24 页） 它是一个完备关系的产品；作为分布式数据库它实现了分布式处理功能。但它的所有知识，只要在一种机型上学习了 ORACLE 知识，便能在各种类型的机器上使用它。 ORACLE 具有如下特性： 数据的大 容 量性 。 数据的保存的持久性 。 数据的共享性 。 数据的可靠性 。 （ 5） B/S 开发模式 伴随着 Internet的迅速发展，计算机技术正在由基于 C/S（ client/ Server）模式的应用系统转变为基于 B/S 模式的应用系统。 过去，网络软件的开发都采用 C/S（ client）模式，在这种模式下，主要的业务逻辑都集中于客户端程序，因此，必然导致以下问题
16、： 系统安装、调试、维护和升级困难。由于客户端的硬件配置可能存在差异，软件环境各不相同，因此，在安装时，必须对每一个客户端分别进行配置，同样，在软件升级时也要对客户端分别处理。 在整个系统中，业务逻辑和用户界面都集中到了客户端，必然会增加安全隐患。 B/S 模式带来了 巨大的好处： 开发成本及维护成本降低。由于 B/S 架构管理软件只安装在服务器端（ Server）上，即 应用程序在部署、升级、维护时，只需要在服务器端进行配置就可以了 ，网络管理人员只需要管理服务器就行了，用户界面和主要事务逻辑在服务器（ Server）端，用户完全通过 WWW 浏览器访问，极少部分事务逻辑在前端（ Brows
17、er）实现，所有的客户端只有浏览器，网络管理人员只需要做硬件维护。 良好的安全性能，防火墙技术可以保证后台数据库的安全性。 所有的配置工作都集中在服务器端而 所有客户端请求都是通过 DBMS 来访问数据库，从 而大大减少了数据直接暴露的风险。 第 2 章 需求分析 2.1 任务概述 在线考试管理系统主要实现题库管理、在线制作试卷、在线控制考试、自动评分（选择题）、自动交卷、考生管理、成绩查询、试卷管理等功能，充分利用计算机科学与技术，改变传统的考试操作方式，实现无纸化考试的模式。 2.2 功能需求分析 系统主要功能模块： 系统分为教师用户和学生用户，教师用户可以对系统进行试题管理、考生管第 4
18、 页 （共 24 页） 理、试卷管理以及成绩管理；学生用户可以进行在线考试和考试成绩的查询操作。 用户访问用例图如图 2-1所示： 2.3 数据库连接技术 对于数据库的连接，本系统的数据访问接口采用 JDBC 数据驱动程序，以纯Java 的方式来连接数据库，为访问不同的数据库提供统一的接口。 JDBC（ Java Data Base Connectivity,java 数据库连接）是一种用于执行 SQL语句的 Java API，可以为多种关系数据库提供统一访问，它由一组用 Java 语言编写的类和接口组成。 有了 JDBC，向各种关系数据发送 SQL 语句就是一件很容易的事。有了 JDBC A
19、PI，就不必为访问 Sybase 数据库专门写一个程序，为访问 Oracle 数据库又专门写一个程序， 或为访问 Informix 数据库又编写另一个程序等等，程序员只需用JDBC API 写一个程序就够了，它可向相应数据库发送 SQL 调用。同时，将 Java 语言和 JDBC 结合起来使程序员不必为不同的平台编写不同的应用程序，只须写一遍程序就可以让它在任何平台上运行，这也是 Java 语言 “编写一次，处处运行 ”的优势。 Java 具有坚固、安全、易于使用、易于理解和可 以 从网络上自动下载等特性，是编写数据库应用程序的杰出语言。所需要的只是 Java 应用程序与各种不同数据库之间进行
20、对话的方法。而 JDBC 正是作为此种用途的机制 。 2.4 MVC 设计模式 系统采用 MVC 设计模式，主要是将程序开发分为 MODEL 层（数据持久层）、 VIEW（界面表示层）、 CONTROL 层（控制层）这三个层面，并将这三个层面分开来，形成了一个立体的架构。三个层次之间的主要交互如下所示：见图 2-2 教师用户 学生用户 图 2-1 用户访问用例图 系统 成绩查询 成绩管理 在线考试 学生管理 试卷管理 题库管理 第 5 页 （共 24 页） 图 2-2 MVC 模式三层框架图 （ 1） MVC 模型介绍 MVC 英文即 Model-View-Controller，即把一个应用的
21、输入、处理、输出流程按照 Model、 View、 Controller 的方式进行分离，这样一个应用被分成三个层 模型层、视图层、控制层。 视图 (View)代表用户交互界面， 模型 (Model)：就是业务流程 /状态的处理以及业务规则的制定。业务流程的处理过程对其它层来说是黑箱操作，模型接受视图请求的数据，并返回最终的处理结果。业务模型还有一个很重要的模型那就是数据模型。数据模型主要指实体对象的数据保存（持续化）。 控制 (Controller)可以理解为从用户接收请求 , 将模型与视图匹配在一起，共同完成用户的请求。划分控制层的作用也很明显，它清楚地告诉你，它就是一个分 发器，选择什么
22、样的模型，选择什么样的视图，可以完成什么样的用户请求。 （ 2） MVC 设计模式的优点 首先，最重要的是应该有多个视图对应一个模型的能力。在目前用户需求的快速变化下，可能有多种方式访问应用的要求。 其次，由于模型返回的数据不带任何显示格式，因而这些模型也可直接应用于接口的使用。 再次，由于一个应用被分离为三层，因此有时改变其中的一层就能满足应用的改变。一个应用的业务流程或者业务规则的改变只需改动 MVC 的模型层。 控制层的概念也很有效，由于它把不同的模型和不同的视图组合在一起完成不同的请求，因此 ，控制层可以说是包含了用户请求权限的概念。 最后，它还有利于软件工程化管理。由于不同的层各司其
23、职，每一层不同的应用具有某些相同的特征，有利于通过工程化、工具化产生管理程序代码 第 6 页 （共 24 页） 第 3 章 系统设计 3.1 系统功能模块设计 （ 1）系统功能结构图 系统分为教师用户和学生用户，教师用户可以对系统进行试题的增、删、改、查操作，考生的添加与删除操作，试卷生成与删除以及学生成绩的查询操作；学生用户可以进行在线考试和考试成绩的查询操作 。整个系统的功能结构图如图 3-1所示： 教师用户权限： 题库管理：用于对单个试题的增、删除、改等基本维护以及对试题进行按科目查询。 试卷管理：进行试卷的组合和试卷的删除。 成绩管理：对每次考试的学生成绩可以进行查看。 学生管理：添加参加考试学生的基本信息。 学生用户权限： 学生用户可以进行在线考试、个人信息修改以及考试成绩查询。 在线考试系统 教师用户 添加试题 试卷管 理 成绩管 理 题库管 理 修改信息 在线考试 成绩查询 修改试题 删除试题 查询试题 生成试卷 删除试卷 删除学生 图 3-1 系统 功 能模块图 成绩查询 添加学生 学生管 理 学生用户
