基于WEB的分布式在线判题系统的设计与实现的开题报告

基于WEB的分布式在线判题系统的设计与实现的开题报告一、选题背景及意义随着计算机科学技术的不断发展以及网络技术的广泛应用，计算机程序设计能力已经成为人才培养的重要目标之一。而编程能力的提高需要程序员大量的实践操作和代码练习。在线编程题是基于这一背景逐渐兴起的，它不仅为程序员提供了一个实践的机会，也为教育机构、招聘机构等提供了有效的评估和筛选工具。目前国内外各大高校和IT企业都有自己的在线编程题系统。但是由于这些系统的设计和实现都有所不同，无法实现在线编程题系统之间的互操作性和资源共享性。因此，建立一个开放、分享、协作的分布式在线编程题系统已成为一个热门的研究方向。本课题旨在设计和实现一个基于WEB的分布式在线判题系统，以解决在线编程题系统之间互操作性和资源共享性问题，为广大程序员提供更好的编程练习环境。二、研究内容及难点本课题将涉及以下内容：1.分布式系统架构设计：设计一个分布式系统架构，保证系统的性能、可靠性和可扩展性。2.在线编程题设计：设计一系列编程题，并考虑题目数量、难度系数、分类等因素。3.编译和运行环境的搭建与管理：同时支持多种编程语言的编译和执行，需要搭建相应的环境并对其进行管理。4.判题器的设计和实现：设计和实现一个高效、准确的判题器，可根据不同的编程环境进行适配。5.系统安全性的保障：为系统提供多层次的安全保障，保证系统的稳定运行和数据安全。研究难点：1.如何设计一个高效、可靠的分布式系统架构？2.如何设计并管理多种编程语言的编译和运行环境？3.如何实现高效、准确的编程题判题器？三、预期成果1.设计和实现一个基于WEB的分布式在线判题系统，包括前端页面、编程题库、编译和运行环境、判题器等多个模块。2.实现对多种编程语言的支持，包括C/C++/Java/Python等。3.建立公共编程题库，可供开放式课程、技能竞赛、创新创业等多种场景使用。4.保障系统的安全性，包括系统访问权限管理、代码安全监控等。5.实现在线编程题系统之间的数据和资源共享，提高开放性和协作性。四、研究方法及可行性分析1.可行性分析本课题所需技术已经得到广泛应用和验证，包括分布式系统、WEB开发、编译原理、算法与数据结构、数据库等；并且有多个开源在线判题系统开源可供学习和参考。因此，从技术角度来讲，该课题具备可行性。2.研究方法本课题主要采用前后端分离的开发模式，前端采用Vue.js框架，后端采用SpringBoot框架，数据库采用MySQL。同时，该课题还需要对分布式系统架构、编译原理、数据结构和算法等进行研究和实践。五、预计进度及计划本课题的预计完成时间为12个月，具体计划如下：第1-2个月：调研和学习相关技术和开源项目，制定项目计划和需求分析。第3-4个月：开发编程题库和编程题评测系统。第5-6个月：搭建编译和运行环境，并进行多语言支持。第7-8个月：开发分布式系统架构，实现多结点负载均衡和容错处理。第9-10个月：实现系统安全保障，建立访问权限和代码安全监控。第11-12个月：进行系统测试和性能优化，撰写毕业论文和项目总结。六、参考文献1.陈新宇.计算机程序设计解释器技术的研究与实现[D].上海:上海大学,2017.2.王晓辉.基于Java语言的程序设计教学研究[D].北京:北京理工大学,2016.3.WeiWang,QiangMa,andJingdongLi.BuildingaLarge-ScaleDistributedSystemforQuestion-AnsweringServices[C]//NAACL-HLTWor