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    千次阅读 2019-06-19 15:52:00
    课程设计报告 学 号201610411418/2016104114122 姓 名吴帝勇 /谢志良...

    课程设计报告

     

     

                                                 学    号   201610411418  /  2016104114122            


                                                 姓    名   吴帝勇 /谢志良                          


                                                 班    级   16计科4班                              


                                                 题    目   校园宿舍管理系统                        


                                                 授课老师    袁飞                                    

     

    目录

    第一章系统概述..............................................................................................................................1

    1.1 项目研究的背景........................................................................................................................1

    1.2 项目选择与目的意义.................................................................................................................1

    1.3 项目研究的目标与要求..............................................................................................................1

    第二章 需求分析.............................................................................................................................2

    2.1 用户需求分析............................................................................................................................2

    2.2 处理对象分析............................................................................................................................2

    2.3 功能需求分析............................................................................................................................2

    2.4 安全性与完整性分析.................................................................................................................2

    第三章 系统设计.............................................................................................................................3

    3.1 系统架构图...............................................................................................................................3

    3.2ER图.........................................................................................................................................3

    3.3 数据库设计...............................................................................................................................3

    第四章 系统实现与设计内容...........................................................................................................4

    4.1 系统逻辑设计与实现.................................................................................................................4

    4.2 连接数据库...............................................................................................................................4

    4.3 功能模块......................................................................................................................,...........4

    第五章 使用手册............................................................................................................................5

    5.1 登录界面...........................................................................................................................,......5

    5.2 系统管理员界面.......................................................................................................................5

    5.3 楼宇管理员界面.......................................................................................................................5

    5.4 学生登录界面...........................................................................................................................5

    第六章 测试与部署........................................................................................................................6

    6.1 运行环境.................................................................................................................................6

    6.2 系统测试.................................................................................................................................6

    6.2 系统部署.................................................................................................................................6

    第七章 课程设计总结....................................................................................................................7

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    第一章 系统概述

    1.1 项目研究的背景

        学生宿舍管理系统对于一个学校来说是必不可少的组成部分。目前好多学校还停留在宿舍管理人员手工记录数据的最初阶段,手工记录对于规模小的学校来说还勉强可以接受,但对于学生信息量比较庞大,需要记录存档的数据比较多的高校来说,人工记录是相当麻烦的。而且当查找某条记录时,由于数据量庞大,还只能靠人工去一条条的查找,这样不但麻烦还浪费了许多时间,效率也比较低。当今社会是飞速进步的世界,原始的记录方式已经被社会所淘汰了,计算机化管理正是适应时代的产物。信息世界永远不会是一个平静的世界,当一种技术不能满足需求时,就会有新的技术诞生并取代旧技术。21世纪的今天,信息社会占着主流地位,计算机在各行各业中的运用已经得到普及,自动化、信息化的管理越来越广泛应用于各个领域。我们针对如此,设计了一套学生宿舍管理系统。学生宿舍管理系统采用的是计算机化管理,系统做的尽量人性化,使用者会感到操作非常方便,管理人员需要做的就是将数据输入到系统的数据库中去。由于数据库存储容量相当大,而且比较稳定,适合较长时间的保存,也不容易丢失。这无疑是为信息存储量比较大的学校提供了一个方便、快捷的操作方式。本系统具有运行速度快、安全性高、稳定性好的优点,并且具备完善的报表生成、修改功能,能够快速的查询学校所需的住宿信息。学生宿舍,是大学生在高校校园里一个重要的学习、生活、交往的空间环境,大学生,大约有2/3的时间是在宿舍环境里度过的。随着高校官学规模的扩大,在校学生的学历层次、思想状态、文化水平呈多样化、复杂化趋势,这在很大程度上给学生管理工作带来许多新的问题。随着学生人数的增多,高校学生宿舍管理的信息量日益庞大,而目前我校学生宿舍管理仍采用传统的工作方式——账本化的工作模式,这种模式获取信息慢,查阅困难,准确性差,很难适应高水平宿舍管理的需要,同时带来了大量的人力的浪费,对于宿管的工作带来很多不便。基于此,我们想到需要开发一个“学生宿舍管理系统”来提高宿舍的管理效率,改善管理方式,使其与现代信息化的趋势接轨。由于数据库的存储容量相当大,而且比较稳定,适合较长时间的保存,也不容易丢失。这无疑是为信息存储量比较大的学校提供了一个方便、快捷的操作方式。
    1.2项目选择与目的意义
        选择学生宿舍管理系统作为题目使用者会感到操作非常方便,管理人员需要做的就是将数据输入到系统的数据库中去。由于数据库存储容量相当大,而且比较稳定,适合较长时间的保存,也不容易丢失。这无疑是为信息存储量比较大的学校提供了一个方便、快捷的操作方式。本系统具有运行速度快、安全性高、稳定性好的优点,并且具备完善的报表生成、修改功能,能够快速的查询学校所需的住宿信息,方便高校对学生宿舍的管理。
    1.3项目研究的目标与要求
        总体目标:成功的研发出学生宿舍管理系统。实现可以查询、添加、删除学生宿舍的信息等功能,便于管理,节省人力。
        任务与要求:能运行宿舍管理系统,达到管理的目的。要求:界面美观,添加、删除、查询等功能齐全。

     

    第2章 需求分析
    2.1用户需求分析
        学生宿舍管理系统对于一个学校来说是必不可少的组成部分。目前好多学校还停留在宿舍管理人员手工记录数据的最初阶段,手工记录对于规模小的学校来说还勉强可以接受,但对于学生信息量比较庞大,需要记录存档的数据比较多的高校来说,人工记录是相当麻烦的。而且当查找某条记录时,由于数据量庞大,还只能靠人工去一条条的查找,这样不但麻烦还浪费了许多时间,效率也比较低。当今社会是飞速进步的世界,原始的记录方式已经被社会所淘汰了,计算机化管理正是适应时代的产物。信息世界永远不会是一个平静的世界,当一种技术不能满足需求时,就会有新的技术诞生并取代旧技术。21世纪的今天,信息社会占着主流地位,计算机在各行各业中的运用已经得到普及,自动化、信息化的管理越来越广泛应用于各个领域。我们针对如此,设计了一套学生宿舍管理系统。
    2.2处理对象分析
        系统要处理的对象包括学生基本信息、宿舍基本信息、宿舍楼基本信息、楼栋管理员基本信息、来访人员出入基本信息等四个方面,各个对象包括信息如下所示:
        1.学生基本信息(Student):包括学生学号、学生姓名、学生性别、学生入住与迁出、学生年龄和学生电话等方面的信息,可以方便学生信息的查询和更新;
        2.宿舍基本信息(Dormitory):包括学生学号、学生姓名、楼栋号、宿舍房间、宿舍联系电话;
        3.楼宇基本信息(Building):包括宿舍楼编号、宿舍楼性别分类信息、管理员姓名等方面,这样可以方便管理者对宿舍楼的管理,提高查询效率;
        4.楼栋管理员基本信息(Teacher):包括工作人员编号、工作人员姓名、性别、工作楼宇、电话可以方便管理人员对宿舍管理人员的任用、信息查询及更改;
    2.3功能需求分析
        系统主要完成以下几个功能:
        1.宿舍楼基本信息查询与修改;
        2.学生基本信息查询与更新以及插入;
        3.每一幢宿舍楼中宿舍信息的查询与信息更新;
        (1)宿舍信息管理系统实现对学生,管理员信息的全部读取;实现对某个学生或管理员特定信息的读取;
        (2)实现对某个人员信息的删除;
        4.宿舍楼入住人员的入住与迁出记录;
    2.4安全性与完整性分析
        安全性先通过视图机制,不同的用户只能访问系统授权的视图,这样可提供系统数据一定程度上的安全性,再通过用户授权机制,欲用户登陆来识别用户级别,根据这个级别来分配用户权限,达到数据更高层次的安全保密功能。
        完整性要求用于描述宿舍楼基本信息、学生基本信息、宿舍基本信息、楼栋管理员基本信息,以及一些用户自定义完整性(符合实际要求)。

    第三章 系统设计

    3.1 系统架构图

                                    

    3.2 E-R图

                                     

    3.3 数据库的设计

    (1)系统管理员表

     

    (2)楼宇管理表

     

    (3)宿舍管理表

     

    (4)学生管理表

     

    (5)楼宇管理员表

     

     

     

    第四章 系统实现与设计内容

    4.1 系统逻辑设计与实现

        

     

    4.2 连接数据库功能

    package com.db;

    import java.sql.*;

    public class DBHelper { 
    private String dbUrl="jdbc:mysql://localhost:3306/sushe";
    private String dbUser="root";
    private String dbPassword="123456";
    private String jdbcName="com.mysql.jdbc.Driver";
    public Connection getConn(){
    Connection conn = null;
    try{
    Class.forName(jdbcName);
    }
    catch(Exception e){}
    try{
    conn=DriverManager.getConnection(dbUrl,dbUser,dbPassword);
    }
    catch(SQLException ex){}
    return conn; 
    }
    public static void main(String[] args)
    {
    System.out.println(new DBHelper().getConn());

    }

    }

    4.3 功能模块

    登陆方式:系统管理员,楼宇管理员,学生

    <1> 系统管理员

    (1)后台首页

    (2)楼宇管理员管理:可查询,添加和删除楼宇管理员,楼宇管理员的信息进行修改

    (3)学生管理:可对学生进行入住登记,迁出,对学生信息进行查询,修改和删除

    (4)楼宇管理:可添加楼宇,为楼宇分配楼宇管理员,对分配的楼宇管理员进行修改

    (5)学生入住管理:登记入住学生信息,包括登记其入住楼宇,寝室

    (6)学生寝室调换:将学生的信息调换到另一个寝室

    (7)学生迁出登记:用于毕业学生的迁出

    (8)学生缺寝记录:记录学生的缺寝情况

    (9)迁出记录

    (10)修改密码

    (11)退出系统

    <2> 楼宇管理员

    (1)后台首页

    (2)学生管理:

    (3)学生缺寝记录:由楼宇管理员登记学生缺寝情况

    (4)修改密码

    (5)退出系统

    <3> 学生

    (1)后台首页

    (2)我的缺寝记录:查看缺寝情况

    (3)修改密码

    (4)退出系统

    第五章 使用手册

    5.1登录界面

        有三种登录可选择:系统管理员,楼宇管理员,学生。

     

     

    5.2系统管理员界面

     

     

     

     

     

    5.3 楼宇管理员界面

     

     

    5.4 学生登录界面

     

     

    第六章 测试与部署

    6.1 运行环境

    Jdk eclipse tomcat mysql sqlyog

    6.2 系统测试

    登录功能测试

     

     

     用户输入测试

          

     

     

     

    系统管理员界面功能测试

    (1)添加楼宇管理员

          

              

     

    (2)添加入住学生

                 

    (3)学生入住登记

             

    6.2 系统部署

        系统部署主要是用eclipse将项目打包为war包,放在Windows中。在Windows中提前安装好JDK、mysql、tomcat等工具 ,再按步骤将项目部署到服务器上。

     

    第七章 课程设计总结

        该校园宿舍管理系统总体说来功能比较齐全,包括学生管理员的一些基本的功能都已经具备;数据库的设计方面,建有学生表、管理员表、学生住宿表、学生宿舍表和楼宇表。

        本次课程设计是由我们小组两人合作完成,通过这次课程设计使我们了解到我们有很多的不足,在程序调试的时候常常会因为几个错误而弄得心烦,这说明我们对知识的掌握还不够牢,在程序设计的过程中也暴露出了我们的诸多弊端,借这次课程设计的机会我们也认真的加以改正,为以后的学习打下坚实的基础。

        同时我体会到:熟练的编程能力,对知识运用的及其创新和团队的合作精神是做好一个数据库的基础。因此通过此次课程设计我们明显感觉到自身的不足,并希望以后能更加用心地运用所学知识和学习新的知识。

    转载于:https://www.cnblogs.com/wu-lala/p/11051816.html

    展开全文
  • 此需求分析从系统的问题定义可行性、经济可行性、操作可行性分析了系统的可行性,用E-R图、数据字典、数据流图详细的描述了系统的功能
  • 除了这些典型事情,每秒几十万请求的秒杀系统、每天千万级的订单系统、每天亿级日活的信息流系统等,都可以归为高并发。 很显然,上面谈到的高并发场景,并发量各不相同,那到底多大并发才算高并发呢? 1、不能只看...

    01 如何理解高并发?

    高并发意味着大流量,需要运用技术手段抵抗流量的冲击,这些手段好比操作流量,能让流量更平稳地被系统所处理,带给用户更好的体验。

    我们常见的高并发场景有:淘宝的双11、春运时的抢票、微博大V的热点新闻等。除了这些典型事情,每秒几十万请求的秒杀系统、每天千万级的订单系统、每天亿级日活的信息流系统等,都可以归为高并发。

    很显然,上面谈到的高并发场景,并发量各不相同,那到底多大并发才算高并发呢?

    1、不能只看数字,要看具体的业务场景。不能说10W QPS的秒杀是高并发,而1W QPS的信息流就不是高并发。信息流场景涉及复杂的推荐模型和各种人工策略,它的业务逻辑可能比秒杀场景复杂10倍不止。因此,不在同一个维度,没有任何比较意义。

    2、业务都是从0到1做起来的,并发量和QPS只是参考指标,最重要的是:在业务量逐渐变成原来的10倍、100倍的过程中,你是否用到了高并发的处理方法去演进你的系统,从架构设计、编码实现、甚至产品方案等维度去预防和解决高并发引起的问题?而不是一味的升级硬件、加机器做水平扩展。

    此外,各个高并发场景的业务特点完全不同:有读多写少的信息流场景、有读多写多的交易场景,那是否有通用的技术方案解决不同场景的高并发问题呢?

    我觉得大的思路可以借鉴,别人的方案也可以参考,但是真正落地过程中,细节上还会有无数的坑。另外,由于软硬件环境、技术栈、以及产品逻辑都没法做到完全一致,这些都会导致同样的业务场景,就算用相同的技术方案也会面临不同的问题,这些坑还得一个个趟。

    因此,这篇文章我会将重点放在基础知识、通用思路、和我曾经实践过的有效经验上,希望让你对高并发有更深的理解。

    02 高并发系统设计的目标是什么?

    先搞清楚高并发系统设计的目标,在此基础上再讨论设计方案和实践经验才有意义和针对性。

    2.1 宏观目标

    高并发绝不意味着只追求高性能,这是很多人片面的理解。从宏观角度看,高并发系统设计的目标有三个:高性能、高可用,以及高可扩展。

    1、高性能:性能体现了系统的并行处理能力,在有限的硬件投入下,提高性能意味着节省成本。同时,性能也反映了用户体验,响应时间分别是100毫秒和1秒,给用户的感受是完全不同的。

    2、高可用:表示系统可以正常服务的时间。一个全年不停机、无故障;另一个隔三差五出线上事故、宕机,用户肯定选择前者。另外,如果系统只能做到90%可用,也会大大拖累业务。

    3、高扩展:表示系统的扩展能力,流量高峰时能否在短时间内完成扩容,更平稳地承接峰值流量,比如双11活动、明星离婚等热点事件。

    这3个目标是需要通盘考虑的,因为它们互相关联、甚至也会相互影响。

    比如说:考虑系统的扩展能力,你会将服务设计成无状态的,这种集群设计保证了高扩展性,其实也间接提升了系统的性能和可用性。

    再比如说:为了保证可用性,通常会对服务接口进行超时设置,以防大量线程阻塞在慢请求上造成系统雪崩,那超时时间设置成多少合理呢?一般,我们会参考依赖服务的性能表现进行设置。

    2.2 微观目标

    再从微观角度来看,高性能、高可用和高扩展又有哪些具体的指标来衡量?为什么会选择这些指标呢?

    2.2.1 性能指标

    通过性能指标可以度量目前存在的性能问题,同时作为性能优化的评估依据。一般来说,会采用一段时间内的接口响应时间作为指标。

    1、平均响应时间:最常用,但是缺陷很明显,对于慢请求不敏感。比如1万次请求,其中9900次是1ms,100次是100ms,则平均响应时间为1.99ms,虽然平均耗时仅增加了0.99ms,但是1%请求的响应时间已经增加了100倍。

    2、TP90、TP99等分位值:将响应时间按照从小到大排序,TP90表示排在第90分位的响应时间, 分位值越大,对慢请求越敏感。

    3、吞吐量:和响应时间呈反比,比如响应时间是1ms,则吞吐量为每秒1000次。

    通常,设定性能目标时会兼顾吞吐量和响应时间,比如这样表述:在每秒1万次请求下,AVG控制在50ms以下,TP99控制在100ms以下。对于高并发系统,AVG和TP分位值必须同时要考虑。

    另外,从用户体验角度来看,200毫秒被认为是第一个分界点,用户感觉不到延迟,1秒是第二个分界点,用户能感受到延迟,但是可以接受。

    因此,对于一个健康的高并发系统,TP99应该控制在200毫秒以内,TP999或者TP9999应该控制在1秒以内。

    2.2.2 可用性指标

    高可用性是指系统具有较高的无故障运行能力,可用性 = 正常运行时间 / 系统总运行时间,一般使用几个9来描述系统的可用性。

    对于高并发系统来说,最基本的要求是:保证3个9或者4个9。原因很简单,如果你只能做到2个9,意味着有1%的故障时间,像一些大公司每年动辄千亿以上的GMV或者收入,1%就是10亿级别的业务影响。

    2.2.3 可扩展性指标

    面对突发流量,不可能临时改造架构,最快的方式就是增加机器来线性提高系统的处理能力。

    对于业务集群或者基础组件来说,扩展性 = 性能提升比例 / 机器增加比例,理想的扩展能力是:资源增加几倍,性能提升几倍。通常来说,扩展能力要维持在70%以上。

    但是从高并发系统的整体架构角度来看,扩展的目标不仅仅是把服务设计成无状态就行了,因为当流量增加10倍,业务服务可以快速扩容10倍,但是数据库可能就成为了新的瓶颈。

    像MySQL这种有状态的存储服务通常是扩展的技术难点,如果架构上没提前做好规划(垂直和水平拆分),就会涉及到大量数据的迁移。

    因此,高扩展性需要考虑:服务集群、数据库、缓存和消息队列等中间件、负载均衡、带宽、依赖的第三方等,当并发达到某一个量级后,上述每个因素都可能成为扩展的瓶颈点。

    03 高并发的实践方案有哪些?

    了解了高并发设计的3大目标后,再系统性总结下高并发的设计方案,会从以下两部分展开:先总结下通用的设计方法,然后再围绕高性能、高可用、高扩展分别给出具体的实践方案。

    3.1 通用的设计方法

    通用的设计方法主要是从「纵向」和「横向」两个维度出发,俗称高并发处理的两板斧:纵向扩展和横向扩展。

    3.1.1 纵向扩展(scale-up)

    它的目标是提升单机的处理能力,方案又包括:

    1、提升单机的硬件性能:通过增加内存、 CPU核数、存储容量、或者将磁盘 升级成SSD 等堆硬 件 的 方 式 来 提升 。

    2、提升单机的软件性能:使用缓存减少IO次数,使用并发或者异步的方式增加吞吐量。

    3.1.2 横向扩展(scale-out)

    因为单机性能总会存在极限,所以最终还需要引入横向扩展,通过集群部署以进一步提高并发处理能力,又包括以下2个方向:

    1、做好分层架构:这是横向扩展的提前,因为高并发系统往往业务复杂,通过分层处理可以简化复杂问题,更容易做到横向扩展。

    上面这种图是互联网最常见的分层架构,当然真实的高并发系统架构会在此基础上进一步完善。比如会做动静分离并引入CDN,反向代理层可以是LVS+Nginx,Web层可以是统一的API网关,业务服务层可进一步按垂直业务做微服务化,存储层可以是各种异构数据库。

    2、各层进行水平扩展:无状态水平扩容,有状态做分片路由。业务集群通常能设计成无状态的,而数据库和缓存往往是有状态的,因此需要设计分区键做好存储分片,当然也可以通过主从同步、读写分离的方案提升读性能。

    3.2 具体的实践方案

    下面再结合我的个人经验,针对高性能、高可用、高扩展3个方面,总结下可落地的实践方案。

    3.2.1 高性能的实践方案

    1、集群部署,通过负载均衡减轻单机压力。

    2、多级缓存,包括静态数据使用CDN、本地缓存、分布式缓存等,以及对缓存场景中的热点key、缓存穿透、缓存并发、数据一致性等问题的处理。

    3、分库分表和索引优化,以及借助搜索引擎解决复杂查询问题。

    4、考虑NoSQL数据库的使用,比如HBase、TiDB等,但是团队必须熟悉这些组件,且有较强的运维能力。

    5、异步化,将次要流程通过多线程、MQ、甚至延时任务进行异步处理。

    6、限流,需要先考虑业务是否允许限流(比如秒杀场景是允许的),包括前端限流、Nginx接入层的限流、服务端的限流。

    7、对流量进行 削峰填谷 ,通过 MQ承接流量。

    8、并发处理,通过多线程将串行逻辑并行化。

    9、预计算,比如抢红包场景,可以提前计算好红包金额缓存起来,发红包时直接使用即可。

    10、 缓存预热 ,通过异步 任务 提前 预热数据到本地缓存或者分布式缓存中。

    11、减少IO次数,比如数据库和缓存的批量读写、RPC的批量接口支持、或者通过冗余数据的方式干掉RPC调用。

    12、减少IO时的数据包大小,包括采用轻量级的通信协议、合适的数据结构、去掉接口中的多余字段、减少缓存key的大小、压缩缓存value等。

    13、程序逻辑优化,比如将大概率阻断执行流程的判断逻辑前置、For循环的计算逻辑优化,或者采用更高效的算法。

    14、各种池化技术的使用和池大小的设置,包括HTTP请求池、线程池(考虑CPU密集型还是IO密集型设置核心参数)、数据库和Redis连接池等。

    15、JVM优化,包括新生代和老年代的大小、GC算法的选择等,尽可能减少GC频率和耗时。

    16、锁选择,读多写少的场景用乐观锁,或者考虑通过分段锁的方式减少锁冲突。

    上述方案无外乎从计算和 IO 两个维度考虑所有可能的优化点,需要有配套的监控系统实时了解当前的性能表现,并支撑你进行性能瓶颈分析,然后再遵循二八原则,抓主要矛盾进行优化。

    3.2.2 高可用的实践方案

    1、对等节点的故障转移,Nginx和服务治理框架均支持一个节点失败后访问另一个节点。

    2、非对等节点的故障转移,通过心跳检测并实施主备切换(比如redis的哨兵模式或者集群模式、MySQL的主从切换等)。

    3、接口层面的超时设置、重试策略和幂等设计。

    4、降级处理:保证核心服务,牺牲非核心服务,必要时进行熔断;或者核心链路出问题时,有备选链路。

    5、限流处理:对超过系统处理能力的请求直接拒绝或者返回错误码。

    6、MQ场景的消息可靠性保证,包括producer端的重试机制、broker侧的持久化、consumer端的ack机制等。

    7、灰度发布,能支持按机器维度进行小流量部署,观察系统日志和业务指标,等运行平稳后再推全量。

    8、监控报警:全方位的监控体系,包括最基础的CPU、内存、磁盘、网络的监控,以及Web服务器、JVM、数据库、各类中间件的监控和业务指标的监控。

    9、灾备演练:类似当前的“混沌工程”,对系统进行一些破坏性手段,观察局部故障是否会引起可用性问题。

    高可用的方案主要从冗余、取舍、系统运维3个方向考虑,同时需要有配套的值班机制和故障处理流程,当出现线上问题时,可及时跟进处理。

    3.2.3 高扩展的实践方案

    1、合理的分层架构:比如上面谈到的互联网最常见的分层架构,另外还能进一步按照数据访问层、业务逻辑层对微服务做更细粒度的分层(但是需要评估性能,会存在网络多一跳的情况)。

    2、存储层的拆分:按照业务维度做垂直拆分、按照数据特征维度进一步做水平拆分(分库分表)。

    3、业务层的拆分:最常见的是按照业务维度拆(比如电商场景的商品服务、订单服务等),也可以按照核心接口和非核心接口拆,还可以按照请求源拆(比如To C和To B,APP和H5 )。

    最后

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空空如也

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宿舍管理系统课程设计