【源码+文档+调试讲解】基于Spring Boot的考务管理系统设计与实现 085
目 录
1 前言
1.1选题背景
1.2国内研究现状
1.3国外研究现状
1.4论文主要内容及结构
2 开发工具及技术
2.1 SpringBoot框架
2.2 MySQL数据库
2.3 Vue架构
3 需求分析
3.1学生需求分析
3.2 管理员需求分析
4 系统设计
4.1概要设计
4.2详细设计
4.3数据库设计
4.4数据库表设计
5 系统实现
5.1前台学生功能模块实现
5.2后台管理员功能模块实现
6 系统测试
6.1学生端功能测试
6.2管理员端功能测试
6.3功能测试结论
7 结论
（湖北师范大学计算机与信息工程学院 中国 黄石 435002）
摘要：随着移动应用技术的快速发展，智能终端设备已然成为人们处理日常事务的关键工具，推动传统行业加快与互联网技术融合，逐渐朝着从人工操作迈向半自动化甚至全自动化数字模式转变，在传统线下管理模式里，存在时间和人力成本偏高的状况，管理者于考试信息管理、考场安排、试卷处理以及公告发布等方面，也面临着较大的资源消耗。本研究以Java编程语言为基础，运用Vue前端框架跟SpringBoot后端框架相结合的开发方式，选取MySql数据库当作数据存储方案，针对考务管理系统展开了全面的需求分析和架构设计，经系统测试发觉，当前系统的学生端与管理员端出现交互延迟、数据同步不及时等情况，并且在试卷批改过程中存在操作繁杂、试题信息显示不清晰等不足。为处理这些问题，本研究提出前后端分离架构与数据实时绑定技术方案，保证学生答题数据可即刻传输至管理员端，另外创新性地设计了与考生答题界面类似的批改系统界面，让教师可直观看到学生所有作答题目，准确了解学生的知识薄弱之处，这一改进提升了教学评估的精准程度，还为同类系统的开发提供了有价值的实践经验与技术参考。
关键词： 考务管理系统；Java语言；SpringBoot框架；MySql数据库
中图分类号：TP315
Design and Implementation of Examination Management System Based on Spring Boot
FENG Moxi (Tutor: Fu Xian)
(College of Computer and Information Engineering, Hubei Normal University, Huangshi,China,435002)
Abstract: With the rapid continuous development of mobile application technology, most people in real life complete their tasks through smart devices such as mobile phones and computers. As a result, many traditional manual industries have started to integrate with the Internet, no longer relying solely on manual labor, and are striving to create semi-automated and even fully automated digital models. For traditional offline management models, not only are the time and labor costs high, but for managers, managing exam information, examination room information, test papers, announcements, and other tasks requires significant human and time resources. This article develops a test management system using Java language, the Vue framework for the frontend, the Spring Boot framework for the backend, and MySQL database, conducting requirement analysis and system design for examination management. In addition, functionality testing was conducted for both the student end and the administrator end of the examination management system. The testing revealed that the interaction between the student end and the administrator end is not very smooth and lacks real-time capabilities, particularly during the grading process, where operations are not convenient and the information within test papers is not clear. Ultimately, the existing flaws and areas for improvement in the examination management system were identified. Addressing these issues, this article designs a separation of frontend and backend with data binding, ensuring that after students complete answering, the administrator end immediately receives the data. The grading operation system uses a page similar to the student's answer sheet, allowing teachers to see all the questions for the student during grading, which helps teachers better understand which questions the student is unfamiliar with or not proficient in, thus facilitating the education of the student in the future. It also provides references and assistance for developing similar systems in the future.
Keywords: Examination management system; Java language; SpringBoot framework; MySql database
Classification number: TP315
冯摩西（指导教师，付弦 高级实验师）
（湖北师范大学计算机与信息工程学院 中国 黄石 435002）
1 前言
1.1选题背景
在当下社会经济不断发展以及人民生活品质逐步提高的情形下，各个领域对于管理效能的需求不断增多，传统依靠人工操作的脑力计算和记录方式，有人力资源以及时间成本过高的状况，而且还很难避免人为失误的出现，移动互联网技术快速发展，使得电子设备成为现代社会中不可缺少的工具，这一技术变革为管理模式创新给予了关键机会。信息管理系统作为一种现代化管理模式，它的优势体现在运行效率提升、能契合用户需求以及可降低时间与经济成本等方面，剖析怎样把低效的线下管理模式转变为高效的线上管理系统，成为当前学术界和产业界共同关注的关键研究课题，正是在技术发展和社会需求的双重推动下，考务管理系统这一创新解决办法得以产生并迅速发展。
在互联网技术被广泛运用的情形下，信息管理系统依靠自身操作便捷以及有着不错的用户体验，实现了快速的发展，这类系统借助对与数据库管理软件协同工作机制给予优化，可有效契合多数用户的实际需求，获得越来越广泛的用户认可，基于这样的分析，开发契合现代用户使用习惯且能切实解决用户需求的考务管理系统，有着关键的学术研究意义，也有实际应用价值。
1.2国内研究现状
我国考务管理系统的发展进程呈现出从单机版、网络版朝着云平台渐渐演进的技术路线，当中基于SpringBoot的架构方案在现阶段处于主导位置[1]，周贤武(2024)借助构建高并发网购平台及其后台管理系统，证实了SpringBoot框架在高并发业务场景下的技术可行性[2]。在应用研究方面，国内学者呈现出较为十分突出的场景导向特性，比如杨辰辉开发的基于WebRTC技术的移动视频应用[3]，以及梁雨中设计的SpringBoot+Vue架构智慧养殖场环境监控系统[4]，然而现有系统依旧存在一些技术难题，包含弹性扩展能力不足、智能监考误判率较高以及多模态数据处理效率不够等。云原生架构、边缘计算技术与多模态学习分析方法的融合运用将引领发展趋势，任钢的研究显示，SpringBoot 3.x与Quarkus等新兴技术的协同运用或许能为系统性能优化提供新的技术途径[5]。
1.3国外研究现状
国际在线考试管理领域的发展进程说明，欧美发达国家在这一领域有着十分突出的技术先发优势，其技术架构形成了相对成熟的体系且智能化水平较高，从技术实现角度来讲，2023年Magnus L的研究[6]运用Spring Cloud、Istio和Kubernetes等技术栈构建了有弹性扩展特质的微服务架构，有效化解了高并发调度难题，而Bowen Z团队在2021年就基于SpringBoot框架成功开发出了相应的管理系统[7]。在数据安全与智能化应用方面，欧盟地区严格施行GDPR法规[8]，这使得区块链存证技术和加密算法得以广泛应用，该领域的技术创新呈现出持续发展的态势：Westin S早在2012年就提出了在线考试管理的沙盒方法[9]，SMIRANI K L和BOULAHIA A J在2022年研发的基于卷积神经网络的算法[10]，借助空间特征自动提取实现了多模态作弊检测，Felsinger D等学者于2023年把视频动作检测技术应用到在线监考系统[11]，体现了该领域技术发展的多元化趋向。
1.4论文主要内容及结构
本研究将SpringBoot框架当作技术基础，着重探讨考务管理系统的设计以及实现方案，借助信息化手段来提高管理效率，优化用户体验，以契合现代教育管理里的多元化需求，全文的结构安排如下：
第1章：绪论。
第二章详细地阐述了考务管理系统开发过程里涉及到的核心技术工具以及关键开发方法，其中着重包含了SpringBoot轻量级应用框架以及MySQL关系型数据库等主流技术方案的选用依据和应用特点。
第三章着重关注系统需求分析这一环节，一开始从技术可行性、经济可行性以及法律可行性这三个不同维度，对考务管理系统开展了全面综合的评估，之后依据用户角色划分的原则，分别针对学生用户模块和管理员模块，展开了具体详细的功能需求分析。
第4 章：本章节主要论述了考务管理系统的设计过程。
第五章着重关注系统实现这一环节，借助角色划分以及模块化设计的思路，针对学生端和管理员端的用户界面，分别给予可视化的展示呈现，并且针对系统核心功能模块的实现过程，采用截图的方式作出说明。
第六章主要关注考务管理系统的测试工作，为保证系统功能可契合不同用户群体的使用要求，本研究针对学生端以及管理员端分别设计了有差异的功能测试方案，借助系统化的测试流程来验证各核心模块的运行准确程度以及操作有效程度。
2 开发工具及技术
2.1 SpringBoot框架
Spring Boot属于轻量级框架的典型类型，它使得Spring应用程序开发与部署的复杂程度有所降低[12]，它的自动配置机制借助解析.factories文件达成，可直接加载并执行预先定义好的Maven配置参数[13]，在系统架构方面，该框架的入口程序拥有集成前端Vue项目的能力，可以完成前后端项目的统一打包与启动。Spring Boot借助Dao层的设计模式切实提高了代码复用率[14]，该接口层在像考试题目数据库查询等情景里呈现出优势，不管是教师端还是学生端的业务逻辑，都可借助调用统一的Dao接口达成数据访问功能，这种设计大量减少了冗余代码量，还切实提高了系统的开发效率以及维护便捷性。
xml配置（部分）
| <dependency> |
Spring Boot应用程序的入口点
| public class SpringbootSchemaApplication extends SpringBootServletInitializer{ //程序入口函数，用来一键启动前后端 public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SpringbootSchemaApplication.class, args);} @Override protected SpringApplicationBuilder configure(SpringApplicationBuilder applicationBuilder) { return applicationBuilder.sources(SpringbootSchemaApplication.class);}} |
Dao接口（调用试题库表代码）
| /** * 试题库表 * @date 2025-03-24 16:38:07 * 在继承数据库操作大类，模块化设计数据库*/ |
2.2 MySQL数据库
在数据库系统开发设计范畴，MySQL数据库凭借出色性能表现以及广泛应用范围，成为开发者优先考虑的主流数据库解决方案[15]，此数据库系统能提供高效便捷的表结构设计功能，还可实现对数据表的集中管理以及数据字段长度的标准化控制[16]，很适合考试试题等结构化数据的存储管理需求。
图2-1 系统数据库图
2.3 Vue架构
本研究运用基于Vue框架的MVVM架构模式，借助实现视图层跟视图模型层间的双向数据绑定机制，提升了管理员与考生间的实时交互体验，优化了考试流程的完整性与流畅性[17]，系统采用前后端分离的设计方案，避免了数据耦合问题，实现了开发与部署环节的独立性，提高了整体开发效率，改善了用户体验。在前后端通信方面，前端借助Axios等HTTP客户端库向后端发起请求[18]，后端依靠Spring Boot框架的控制器组件处理请求并给予响应[19]，这种基于API接口的通信架构设计，保证了前后端数据交互过程有更高的灵活性与效率[20]。
3 需求分析
3.1学生需求分析
从现实应用场景角度分析，考务管理系统的关键功能是为学生给予数字化考试信息查询服务，在用户终端方面，这个系统还整合了多个辅助功能模块，像个人学籍信息查找、考场安排查询以及公告资讯浏览等，针对学生用户群体的具体需求特点，本研究对其进行了系统梳理和归纳，其详细功能架构可借助图3-1所示的学生用例图直观展示出来。
要保证系统功能可正常得以使用，潜在用户要首先完成考务管理系统的注册流程，此步骤乃是后续达成系统登录以及试题收藏等操作的必要前提。
（2）学生可以通过进入系统端管理其个人信息。
此系统可为学生给予较为全面的考试信息查询功能，其包含考试的名称、类型、科目、具体要求、举办地点、考核内容以及报名时间等关键要点，还支持对相关图片资料的查阅。
（4）学生可以查看公告资讯，并且可以随时刷新公告资讯标题。
3.2 管理员需求分析
考务管理系统管理员端的功能模块有多个维度的管理职责，如用户信息维护、考试全流程管理、试题资源管理以及综合数据查询功能等，图3-2所示的用例图将这些管理职责进行了系统化的可视化呈现。
图3-2 管理员用例图
4 系统设计
4.1概要设计
本研究构建的考务管理系统运用面向对象程序设计范式，依据Web服务架构展开设计，以达成通用性功能模型，系统运行只要契合互联网接入以及移动终端访问等基础条件就行，如图4-1所示，该系统采用前后台分离架构，其具体功能模块划分可查看该结构示意图。
4.2详细设计
考务管理系统的使用流程规定用户要先完成设备端的系统登录操作，对于首次使用该系统的用户，需要预先执行注册程序来获取专属账号及密码，这些认证信息是进行后续系统操作的必要前提，图4-2详细呈现了用户注册环节的操作流程示意图。
图4-2 注册流程图
已完成注册的用户或者持有有效账号的个体可直接借助身份验证流程进入系统，然后执行相应的功能操作，关于具体登录步骤的详细阐释可以参考图4-3所展示的流程图解。
图4-3 登录流程图
系统首先会要求管理员于指定的输入界面之中填写账号信息以及对应的密码，同时还要选择相应的身份标识，紧接着，系统就会针对提交的凭证信息展开身份认证工作，一旦账号和密码都顺利依靠验证，系统便会自动跳转至后台管理的主界面，要是任一凭证信息出现错误，系统就会返回错误提示，并且要求重新输入登录信息，只有在验证凭借之后才可执行后续功能模块的操作。此管理端操作流程的完整逻辑结构如图4-4所示。
图4-4 管理员端系统流程图
当用户成功依靠身份验证之后，便可顺利进入考场报名系统，随后等待管理员完成资格审核工作，审核凭借后用户就会获得正式考试资格，在考生完成试题作答这个环节结束后，教师可以借助考试管理模块里的考试记录功能，针对主观题部分开展评分工作，评分结果会按照考生报名信息来进行系统化归档处理，详细的操作流程可见图4-5。
图4-5 学生考试流程图
网络平台的试卷生成系统给教师给予了便利的组卷功能，如图4-6显示，该系统能让教师依据教学需求自行定义试卷结构，比如确定选择题、填空题等各种题型的数量，之后系统会自动从题库里抽取相应题目来完成组卷。
图4-6 老师组卷流程图
4.3数据库设计
本系统选用基于开放源码架构的MySQL数据库当作考务管理系统的数据存储办法，其中数据库的规范化设计成为系统实现的关键部分，经过系统地梳理用户端和管理员端的业务需求，本研究把实际业务对象抽象成若干核心实体，并且对其做了合理的模型简化处置，在完成实体属性分析以及数据整合的基础上，最终构建出表示系统实体间关联关系的E-R模型，具体图示如下：
学生信息E-R如图4-7所示：
图4-7 学生信息E-R图
考场安排E-R如图4-8所示：
图4-8考场安排E-R图
考试报名E-R如图4-9所示：
图4-9考试报名E-R图
考场信息E-R如图4.10所示：
图4-10 考场信息E-R图
系统E-R图如图4-11所示：
图4-11系统E-R图
4.4数据库表设计
考务管理系统的数据库架构设计是系统开发的关键部分，其表结构规划对数据存储与管理的效能起着决定性作用，在关系型数据库框架中，多表协同工作机制借助规范化设计达成各类考务数据的系统化组织，本研究运用自顶向下的设计方法，先对考务业务实体开展ER建模，接着依据范式理论优化表结构，着重考虑字段数据类型选择、主外键约束设置以及索引策略等关键技术要素。这种严谨的设计范式能保障事务处理的ACID特性，还可提升复杂查询的执行效率，字段级别的精度控制与完整性约束会作为设计重点，借助CHECK约束、触发器机制等手段保证业务规则严格施行，最终形成的数据库方案实现了对现有考务流程的支持，又凭借预留扩展字段和模块化设计为未来系统升级奠定了基础。
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