软件工程 学生成绩管理系统

软件工程学生成绩管理系统一、项目概述（一）项目背景在学校的教学管理中，学生成绩管理是一项至关重要且繁杂的工作。传统的手工记录和管理方式效率低下、易出错，且难以进行全面、深入的数据分析。随着学校规模的扩大和学生数量的增加，开发一个高效、便捷的学生成绩管理系统迫在眉睫。

（二）项目目标1.实现学生成绩的电子化录入、存储和查询，提高成绩管理的效率和准确性。2.能够方便地进行成绩的统计分析，如平均分、排名等，为教学决策提供数据支持。3.具备完善的用户权限管理，确保不同角色（教师、学生、管理员）只能访问和操作其权限范围内的功能。4.系统应具有良好的稳定性和易用性，减少用户的操作成本和学习时间。

二、需求分析（一）用户需求1.教师-能够录入、修改和删除所教课程学生的成绩。-查看学生的成绩明细，包括平时成绩、考试成绩等。-生成课程的成绩统计报表，如平均分、最高分、最低分、排名等。2.学生-可以查询自己的各科成绩。-了解自己在班级中的排名情况。3.管理员-负责系统的用户管理，包括添加、删除和修改教师、学生账号信息。-进行系统数据的备份和恢复操作。-查看系统的操作日志，以便监控和审计系统使用情况。

（二）功能需求1.成绩录入-教师可以通过系统界面录入学生的成绩，包括课程名称、学生学号、平时成绩、考试成绩等信息。-支持批量导入成绩数据，提高录入效率。2.成绩查询-教师能够按课程、学生学号等条件查询成绩。-学生可根据自己的学号查询个人成绩。3.成绩修改与删除-教师有权限修改和删除自己录入的学生成绩，但需记录操作日志。4.成绩统计-自动生成课程的成绩统计报表，如平均分、总分、排名等。5.用户管理-管理员可以添加、删除和修改教师、学生的账号信息，包括用户名、密码、权限等。6.数据备份与恢复-提供数据备份功能，可按指定时间间隔或手动进行备份。-具备数据恢复功能，在数据丢失或损坏时能够恢复到最近一次备份状态。7.操作日志查看-管理员可以查看系统的操作日志，包括操作时间、操作人员、操作内容等。

（三）性能需求1.系统响应时间：在并发用户数较少时，系统操作响应时间应控制在1秒以内；当并发用户数增加到一定数量时（如50人），系统响应时间不应超过3秒。2.数据准确性：成绩数据的录入、查询、统计等操作应保证数据的准确性，错误率应低于0.1%。3.系统稳定性：在正常使用情况下，系统应保证7×24小时不间断运行，故障率低于0.01%。

（四）安全性需求1.用户认证：采用用户名和密码的方式进行用户认证，确保只有合法用户能够登录系统。2.权限管理：不同角色具有不同的操作权限，防止越权操作。3.数据加密：对用户的敏感信息（如密码）进行加密存储，防止数据泄露。4.操作日志记录：详细记录系统的操作日志，以便进行安全审计和追踪。

三、总体设计（一）系统架构学生成绩管理系统采用B/S（浏览器/服务器）架构，主要由表示层、业务逻辑层和数据访问层组成。1.表示层：负责与用户进行交互，提供系统的操作界面。采用HTML、CSS和JavaScript技术实现页面的布局和样式设计，以及与用户的交互功能。2.业务逻辑层：处理系统的业务逻辑，如成绩录入、查询、统计、用户管理等功能。使用Java的Servlet和JSP技术实现业务逻辑的处理和控制。3.数据访问层：负责与数据库进行交互，实现数据的存储和读取。采用JDBC技术连接数据库，执行SQL语句进行数据操作。

（二）功能模块划分1.成绩管理模块-成绩录入-成绩查询-成绩修改与删除-成绩统计2.用户管理模块-用户添加-用户删除-用户修改3.数据备份与恢复模块-数据备份-数据恢复4.操作日志查看模块

（三）数据库设计1.学生表（student）-字段：学号（student_id）、姓名（student_name）、性别（gender）、班级（class）等。2.课程表（course）-字段：课程编号（course_id）、课程名称（course_name）、教师编号（teacher_id）等。3.成绩表（score）-字段：学号（student_id）、课程编号（course_id）、平时成绩（usual_score）、考试成绩（exam_score）等。4.教师表（teacher）-字段：教师编号（teacher_id）、教师姓名（teacher_name）、密码（password）等。5.用户表（user）-字段：用户名（username）、密码（password）、角色（role）等。6.操作日志表（operation_log）-字段：日志编号（log_id）、操作时间（operation_time）、操作人员（operator）、操作内容（operation_content）等。

各表之间通过关联字段建立关系，如学生表与成绩表通过学号关联，课程表与成绩表通过课程编号关联，教师表与课程表通过教师编号关联等。

四、详细设计（一）成绩管理模块1.成绩录入-教师在系统界面输入课程名称、学生学号、平时成绩、考试成绩等信息，点击提交按钮。-系统首先验证输入的合法性，如学号是否存在、成绩是否在合理范围内等。-验证通过后，将成绩数据插入到成绩表（score）中，并记录操作日志。2.成绩查询-教师可按课程名称、学生学号等条件进行查询。-系统根据输入的条件构建SQL查询语句，从成绩表、学生表和课程表中获取相关数据。-将查询结果显示在页面上，包括学生姓名、课程名称、平时成绩、考试成绩等。3.成绩修改与删除-教师选择要修改或删除的成绩记录，点击相应按钮。-系统验证教师权限后，执行修改或删除操作，并记录操作日志。修改成绩时更新成绩表中的相应记录，删除成绩时删除成绩表中的对应记录。4.成绩统计-根据课程编号从成绩表中获取该课程所有学生的成绩数据。-计算该课程的平均分、总分、最高分、最低分等统计信息。-根据总分对学生进行排名。-将统计结果生成报表显示在页面上或导出为文件。

（二）用户管理模块1.用户添加-管理员在系统中输入新用户的用户名、密码、角色等信息。-系统验证输入的合法性，如用户名是否唯一等。-验证通过后，将新用户信息插入到用户表（user）中，并记录操作日志。2.用户删除-管理员选择要删除的用户记录，点击删除按钮。-系统验证管理员权限后，删除用户表中的对应记录，并记录操作日志。3.用户修改-管理员选择要修改的用户记录，修改其用户名、密码、角色等信息。-系统验证输入的合法性后，更新用户表中的相应记录，并记录操作日志。

（三）数据备份与恢复模块1.数据备份-管理员点击数据备份按钮。-系统使用数据库的备份工具（如MySQL的mysqldump命令）将数据库中的相关表数据备份到指定的文件中。-记录备份操作的时间和相关信息到操作日志表中。2.数据恢复-管理员上传备份文件。-系统首先验证备份文件的合法性。-验证通过后，使用数据库的恢复工具（如MySQL的mysql命令）将备份文件中的数据恢复到数据库中，并记录操作日志。

（四）操作日志查看模块1.管理员登录系统后，进入操作日志查看页面。2.系统从操作日志表（operation_log）中读取所有操作日志记录。3.将操作日志按时间顺序显示在页面上，包括日志编号、操作时间、操作人员、操作内容等信息。4.支持按操作人员、操作时间等条件进行过滤查询，方便管理员快速定位所需的操作日志。

五、编码实现（一）开发环境1.服务器：Tomcat8.02.数据库：MySQL5.73.开发语言：Java4.开发工具：EclipseIDEforJavaDevelopers

（二）关键代码示例1.成绩录入Servlet```java@WebServlet("/scoreAdd")publicclassScoreAddServletextendsHttpServlet{protectedvoiddoPost(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse)throwsServletException,IOException{StringstudentId=request.getParameter("studentId");StringcourseId=request.getParameter("courseId");StringusualScore=request.getParameter("usualScore");StringexamScore=request.getParameter("examScore");

//验证输入合法性if(!isValidScore(usualScore)||!isValidScore(examScore)){response.getWriter().print("成绩输入不合法");return;}

Scorescore=newScore();score.setStudentId(studentId);score.setCourseId(courseId);score.setUsualScore(Double.parseDouble(usualScore));score.setExamScore(Double.parseDouble(examScore));

ScoreDaoscoreDao=newScoreDao();intresult=scoreDao.addScore(score);if(result>0){//记录操作日志LogUtil.logOperation(request,"添加成绩");response.getWriter().print("成绩添加成功");}else{response.getWriter().print("成绩添加失败");}}

privatebooleanisValidScore(Stringscore){try{doubled=Double.parseDouble(score);returnd>=0&&d<=100;}catch(NumberFormatExceptione){returnfalse;}}}```2.成绩查询Servlet```java@WebServlet("/scoreQuery")publicclassScoreQueryServletextendsHttpServlet{protectedvoiddoGet(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse)throwsServletException,IOException{StringcourseId=request.getParameter("courseId");StringstudentId=request.getParameter("studentId");

ScoreDaoscoreDao=newScoreDao();List<Score>scores=scoreDao.queryScores(courseId,studentId);

request.setAttribute("scores",scores);RequestDispatcherdispatcher=request.getRequestDispatcher("scoreQueryResult.jsp");dispatcher.forward(request,response);}}```3.数据备份方法```javapublicvoidbackupDatabase(StringbackupFilePath){try{Stringmand="mysqldump-uusername-ppassworddatabasename>"+backupFilePath;Processprocess=Runtime.getRuntime().execmand);intexitValue=process.waitFor();if(exitValue==0){LogUtil.logOperation(null,"数据库备份成功");}else{LogUtil.logOperation(null,"数据库备份失败");}}catch(IOException|InterruptedExceptione){e.printStackTrace();LogUtil.logError(null,"数据库备份出错",e);}}```

六、测试（一）测试计划1.测试目标：验证系统是否满足需求规格说明书中的各项功能、性能、安全性等要求。2.测试范围：包括成绩管理模块、用户管理模块、数据备份与恢复模块、操作日志查看模块等。3.测试方法：采用黑盒测试方法，包括功能测试、性能测试、安全性测试等。4.测试人员：由开发人员、测试人员和用户代表组成测试团队。5.测试进度安排：在系统开发的各个阶段进行相应的测试，如单元测试、集成测试、系统测试等，具体时间安排根据项目进度确定。

（二）测试用例1.成绩管理模块测试用例-成绩录入-输入合法的学号、课程编号、成绩，点击提交，验证成绩是否成功录入。-输入不合法的学号（如不存在的学号），点击提交，验证是否提示错误信息。-输入超出范围的成绩（如105分），点击提交，验证是否提示错误信息。-成绩查询-按课程编号查询，验证查询结果是否正确显示该课程所有学生的成绩。-按学生学号查询，验证查询结果是否正确显示该学生的所有成绩。-输入不存在的课程编号或学号进行查询，验证是否提示无记录信息。-成绩修改与删除-修改一条成绩记录，验证修改后数据是否正确更新。-删除一条成绩记录，验证记录是否被成功删除。-无权限的用户进行成绩修改或删除操作，验证是否提示权限不足。-成绩统计-选择一门课程进行成绩统计，验证统计结果（平均分、总分、排名等）是否正确。2.用户管理模块测试用例-用户添加-输入合法的用户名、密码、角色等信息，点击添加，验证用户是否成功添加。-输入已存在的用户名，点击添加，验证是否提示用户名已存在。-输入不合法的密码（如长度过短），点击添加，验证是否提示错误信息。-用户删除-选择一个用户进行删除，验证用户是否被成功删除。-无权限的用户进行用户删除操作，验证是否提示权限不足。-用户修改-修改一个用户的信息，验证修改后数据是否正确更新。-输入不合法的信息（如修改后的用户名已存在），点击修改，验证是否提示错误信息。3.数据备份与恢复模块测试用例-数据备份-点击数据备份按钮，验证是否成功生成备份文件，备份文件路径是否正确记录。-在备份过程中中断操作，验证是否提示备份失败。-数据恢复-上传合法的备份文件进行恢复，验证数据是否成功恢复到数据库中。-上传不