基于Springboot高校教师科研管理系统的设计与实现

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1、绪论

1.1 选题背景

互联网时代不仅仅是通过各种各样的电脑进行网络连接的时代，也包含了移动终端连接互联网进行复杂处理的一些事情。传统的互联网时代一般泛指就是PC端，也就是电脑互联网时代，但是最近几十年，是移动互联网时代，是向下一步互联网时代过度的一个重要时代，下一个互联网时代叫物联网，而移动互联网就是一个风口，是当前社会的主流风向。目前移动互联网大行其道，人人都手中拿着智能机，手机手机，手不离机，如果开发一个用在手机上的程序软件，那是多么的符合潮流，符合管理者和客户的理想。本次就是开发高校教师科研管理系统有管理员，教师，学院三个角色。管理员功能有个人中心，教师管理，学院管理，科研课题管理，软件著作权管理，论文信息管理，专利信息管理，科研成果管理，科研课题校审管理，著作权校审管理，论文校审管理，专利校审管理，科研成果校审管理。教师和学院都可以注册登录，教师可以提交科研课题，软件著作权，论文信息，专利信息，科研成果信息，学院主要审核教师提交的一切信息。

1.2 系统概述

社会发展日新月异，用计算机应用实现数据管理功能已经算是很完善的了，但是随着移动互联网的到来，处理信息不再受制于地理位置的限制，处理信息及时高效，备受人们的喜爱。本次开发一套高校教师科研管理系统有管理员，教师，学院三个角色。管理员功能有个人中心，教师管理，学院管理，科研课题管理，软件著作权管理，论文信息管理，专利信息管理，科研成果管理，科研课题校审管理，著作权校审管理，论文校审管理，专利校审管理，科研成果校审管理。教师和学院都可以注册登录，教师可以提交科研课题，软件著作权，论文信息，专利信息，科研成果信息，学院主要审核教师提交的一切信息。高校教师科研管理系统服务端用Java开发，用Spring Boot框架开发的网站后台，数据库用到了MySQL数据库作为数据的存储。这样就让用户用着方便快捷，都通过同一个后台进行业务处理，而后台又可以根据并发量做好部署，用硬件和软件进行协作，满足于数据的交互式处理，让用户的数据存储更安全，得到数据更方便。

1.3 论文结构安排

本论文的结构安排为三部分，分别为：
（1）第一部分，
摘要，本部分为简单的阐述，使读者可以对本论文有大致的了解；
目录，本部分可以使读者对本论文有详细的了解。
（2）第二部分为正文部分，
绪论，本章从课题开发的来源、现状来进行介绍，总结出本系统开发的意义以及内容等；
系统分析，本章包括语言、技术等的介绍以及系统的需求分析、可行性分析、流程分析等；
系统设计，本章包括系统的功能结构图、数据库设计等；
系统实现，本章采用系统运行截图加文字进行本系统的详细介绍；
系统测试，本章采用测试的方法进行主要核心功能的测试介绍；
（3）第三部分为总结、致谢、参考文献。

2、系统开发技术

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语言的创造者就完美的解决了这个问题，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，但是随着计算机硬件的不断发展，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，在符合条件的硬件上面进行编程可以最大化利用硬件的性能，但是随着硬件的变化或者操作系统的变更，如果还是用C语言的话需要对整个程序进行重新编程，只有随着市场变化而变化的语言才是符合潮流，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 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。

2.3 MYSQL数据库

MySQL数据库是关系型数据库的一种，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，与最近大数据兴起的列式数据库有着明显的不同。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，如果对数据安全性比较高的肯定是需要选择MySQL数据库，列式数据库的发明仅仅是因为读取效率高，与传统的MySQL数据库比起来在数据写入方面并不会高明到哪里。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，每个表都有字段，而字段是以列的形式存在，这样能保证一条数据每一个字段对应的是相同数据类型的数据。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。

2.4 Spring Boot框架

Spring Boot是一种不需要代码生成的一种框架，并且可以不需要配置任何的XML文件就可以，因为Spring Boot里面自带了很多接口，只需要配置不同的接口就会自动的应用并且识别需要的依赖，在配置方面非常的方便，使用起来感觉像没有用到框架的感觉。Spring Boot有很多默认的配置文件，并且可以对默认的配置文件进行修改，可以设置为自动加载，可以对异常处理分为全局异常处理和默认异常处理。Spring Boot使用过程中就像是使用什么直接注册什么，所谓的注册也就是在对应的类和方法上面进行一个特殊的声明即可。

3、系统分析

3.1 可行性分析

以下部分是从三个角度来进行可行性分析，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，实现本系统是没有问题的。
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，为了开发体本系统，通过从技术分析发现可以用自己用的电脑进行开发，并且学校机房的配置也可以达到要求。最重要的是技术资源一般都是开源免费使用的，因此得出结论，经济方面是具有可行性的。
3.1.3 操作可行性
本系统的具体实现，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，确保了本系统的正常开展。

3.2 系统业务流程

（1）用户注册是游客成为注册用户的必经之路，在注册时需要输入信息、判断信息。用户注册的流程图如下图2-3所示：

（此处省略………………………………………………）

3.3 系统性能需求

在需求分析中就应该对项目所需服务器性能进行分析，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，可能会导致使用过程中出现一系列不可预测的问题，所以性能需求也是需要考虑的重要项。
下面就是从几个方面来进行系统的性能分析，从每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。数据的精度问题，会直接导致设计的性能问题。
(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，如果数据量大，那么考虑索引问题和分库问题，数据量再大就要考虑增加列式数据库的问题，这些都要根据数据量的增加以及逻辑的严密性来进行判断，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。
系统的性能需求从业务需求之初就能大致了解到性能需求相关的概念，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。

4、系统设计

4.1 系统结构

系统架构图属于系统设计阶段，系统架构图只是这个阶段一个产物，系统的总体架构决定了整个系统的模式，是系统的基础。系统的整体结构设计如图所示。在管理员功能模块确定下来的基础上，对管理员各个功能进行设计，确定管理员功能的详细模块。绘制的管理员功能结构见下图。管理员可以管理所有，包含个人中心，用户管理，医生管理，公告信息管理，咨询信息管理，诊断记录管理，测试模板管理，试题管理，系统管理，考试管理等。

4.2 数据库设计

4.2.1 数据库系统概述
实体-联系图还有一个名称即E-R图，是Entity Relationship Diagram各英文单词首字母的缩写，它这种概念模型通常用于对现实世界进行描述。同时它还是一种能够直观表达数据中实体，联系，属性的有效手段。绘制E-R图能够选择的工具也有很多，但是Office Visio 这款软件在E-R图的绘制上一般都是作为首选工具，因为它是基于可视化处理，使用它创建E-R图非常简单。使用基本的E-R图构成元素，比如椭圆，菱形，矩形，还有实线段来表达对应的信息，椭圆代表属性，即实体的特征，矩形代表实体，即数据库中的一个具体数据表，菱形代表实体中相互关系，实线段主要是完成椭圆，矩形，菱形的连接，基于这样的方式即可完成对本系统的E-R图进行完整绘制。



（此处省略………………………………………………）

5、系统实现

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