基于JSP技术的网络考试系统数据库的设计

２００６年第８期　福建　电脑　１１９　基于ＪＳＰ技术的网络考试系统数据库的设计　欧阳江林．罗桂銮　（浙江工贸职业技术学院浙江温州３２５００３）　【摘要】：以考试系统数据库的设计为例，阐述了规范化数据库设计的步骤和方法，并对考试系统数据库进行了分析，　给出了基于ＪＳＰ技术的网络考试系统的实现方案。　【关键词】：ＪＳＰ；Ｂ／Ｓ；Ｅ—Ｒ图；数据库　１．引言　传统考试方式采用手工出卷，人工阅卷的方法，工作量大，　效率低，保密性差，也容易出差错。采用在线考试系统一方面可　以大量减少教师出卷、阅卷的工作量，另一方面，练习题库向学　生开放．也为学生自学和自我测试提供了方便，有利于提高学生　的自学能力。提高学生的技能水平。此外，自动阅卷系统快捷准　确．使工作效率大为提高。　２．考试系统的总体结构　考试系统采用Ｂ，Ｓ模式，所有的程序都运行在服务器端，客　果被传到服务器保存起来．然后启动阅卷模块．将考试成绩记人　学生档案库。　３－２数据库概念设计　根据需求分析，考试系统中包含以下实体：学生、课程、试题　库、试卷，学生考试时要选择考试课程，学生与课程之间是多对　多的关系。每一门课程要建立一个试题库。课程与试题库之间是　对一的关系。试题库与试卷间是多对多的关系，学生与试卷问　是多对多的关系。其对应的Ｅ—Ｒ图如图２所示．图中带下划线　的属性为该实体的主键。　一户端只要有浏览器即可完成对该系统的操作。基于Ｊａｖａ语言的　ＪＳＰ技术具有较好的平台无关性、安全性和强大的数据库支持，　适合开发网络考试系统。ＪａｖａＢｅａｎ是一种Ｊａｖａ类，通过封装属　性和方法成为具有独立功能、可重复使用的并且可以与其他控　件通讯的组件对象．用ＪａｖａＢｅａｎ可以将某些复杂的处理分离出　来．成为独立的可重复利用的模块。Ｊａｖａ　Ｓｅｒｖｌｅｔ是运行在Ｗｅｂ　服务器端的Ｊａｖａ程序．具有多线程、平台独立、运行效率高等特　点。采用ＪＳＰ＋ＪａｖａＢｅａｎＳ＋Ｓｅｒｖｌｅｔ结合的系统架构，可以借助于　Ｊａｖａ　Ｓｅｒｖｌｅｔ和ＪＳＰ的良好关系以及ＪａｖａＢｅａｎＳ的协助．将系统的　整个逻辑结构放在几个Ｊａｖａ　Ｓｅｒｖｌｅｔ中．而将动态页面的输出放　在ＪＳＰ中完成．Ｊａｖａ　Ｓｅｒｖｌｅｔ负责响应客户请求，根据用户的权　限．决定将哪个ＪＳＰ页面发送给用户。如图１所示。　图２　将以上Ｅ—Ｒ图转换成关系模式，根据转换规则，课程与试　题库存在产１：１联系。可转换成如下两个关系模式：　课程（课程号，课程名，任课教师，班级，题号）　试题库般图１　，题型，堡垂呈，试题内容，难度，参考答案，分　考试系统可以按功能分为以下几个模块：用户管理模块、模　拟练习模块、在线考试模块。题库管理模块。用户管理模块主要　实现不同权限的用户管理．用户权限分系统管理员．教师、学生　三个层次。模拟练习模块对学生提供一个开放性的练习题库，从　练习题库中随机抽题组卷．练习结束后可以给出模拟练习的成　绩。在线考试模块具备考生信息核对、自动组卷、考试答卷上传　值，章节，命题人）　试题库与试卷问有Ｍ：Ｎ联系．根据转换规则可转换成如下　三个关系模式：　试题库（题号，题型，课程号，试题内容，难度，参考答案，分　值，章节，命题人）　试卷（试卷号，试卷内容，开考时问，结束时间）　出卷（试卷号，试题号，时间）　同理．学生和试卷间有Ｍ：Ｎ联系．可转换成如下三个关系　等功能。题库管理模块由系统管理员或教师组建试题库，教师可　模式：　从题库中组卷或出练习题．对题库进行维护和更新。　学生（学号，姓名，课程，成绩，交卷标志，考试时间）　试卷（试卷号，试卷内容，开考时间，结束时间）　３．数据库设计　答卷（学号，试卷号，试题号，考生答案，得分，阅卷标志）　规范的数据库设计是衡量一个数据库应用系统是否完善的　重要指标。数据库的设计一般可以分为以下几个阶段：规划与需　以上关系模式中。下划线为关系模式的主键．波浪线为外　求分析；概念设计；逻辑设计；物理设计；数据库实现；运行维护。　键．双波浪线为组合键。　下面以在线考试模块的数据库为例．说明数据库的设计过程。　３－３逻辑设计　分析Ｅ—Ｒ图中的关系模式．由于试题库中的题型包括选择　３．１需求分析　填空题等多种题型。因此不符合第一范式的要求。增　考试系统的在线考试模块主要完成考生登录、身份验证、试　题、判断题。卷抽取、答案上传、自动阅卷、成绩查询等功能。数据库由学生档　加一个题型表：　案库、试题库、试卷库、课程库等组成，放在服务器端。　题型（题型编号，题型名称）　在考试系统中．学生首先输入学号、姓名和考试课程，系统　为方便数据库的日常维护，还需要增加用户表：　对考生身份验证后．从试卷库中随机抽取一份试卷传给学生，学　用户（用户编号。姓名，密码，权限）　生答题时由系统自动计时，交卷或考试时间到时，学生的答题结　此外，为了对考试系统进行监控，实时了解客户机的信息及　维普资讯 http://www.cqvip.com

１２０　福建电脑　数据库查询方法：　ｐｕｂｌｉｃ　ｉｎｔ　ｓｅｌｅｅｔ￣ｔｉｆｎｇ　ｓｑ１）｛　ｉｎｔ　ｋ＝－１０；　２００６年第８期　其与服务器的连接状态．增加考试控制关系模型：　考试监控（考号。试卷号。客户机名称，客户机ＩＰ地址，客户　机状态．登录时间，剩余时间，登录次数，允许登录，强制交卷）　３．４数据库实现　根据上面的数据库逻辑设计．在ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ２０００上实例化。　可以用ＳＱＬ　Ｓｅｒｖｅｒ２０００的企业管理器（Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ　Ｍａｎａｇｅｒ）￣建　数据库。也可以用数据定义语言（Ｄａｔａ　Ｄｅｉｆｎｉｉｔｏｎ　Ｌａｎｇｕａｇｅ，ＤＤＬ）　创建数据库。如：　ＣＲＥＡＴＥ　ＤＡＴＡＢＡＳＥ　ｅｘａｍ　ｔｈｉｓ．ｉｍｔ（Ｌｉｎｋ＿ｄｂ．ｇｅｔＣｏｎ０）；　ｔｒｙＩ　ｋ＝　ｏ：　ｒｓ＝ｓｔａｔｅ．ｅｘｅｅｕｔｅＱｕｅｒｙ（ｓｑ１）；　ｉｍ　．ｎｅｘｔ０）｛　ｋ－－ｋ＋ｌ：　｝　ｌｃｉｎｃｈ（Ｅｘｅｅｐｔｉｏｎ　ｅ）Ｉ　ｋ＝一ｌ：　ＯＮ　ＰＲＩＭＡＲＹ（ＮＡＭＥ＝ｅｘａｍ　ｄａｔａ，　ＦＩＬＥＮＡＭＥ＝＇Ｅ：ＸＳＱＬ２ＯＯＯＬＭＳＳＱＬＸＤａｔａＸｅｘａｍ．ｍｄｆ＇，　ＳＩＺＥ＝１０ＭＢ，　ＭＡＸＳＩＺＥ＝２０ＭＢ，　Ｓｙ￣ｅｍ．ｏｕｔ．ｐｆｉｍｌｎ（”ｓｅｌｅｃｔ”）；　Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｆｉｍｌｎ（ｅ．ｇｅｔＭｅｓｓａｇｅ０）；　ｔｈｉｓ．ｃｌｏｓｅ０；　｝　ＦＩＬＥＧＲＯＷＴＨ＝１０％）　ＬＯＧ　ＯＮ（ＮＡＭＥ＝ｅｘａｍ＿ｌｏｇ，　Ｆ１ＬＥＮＡＭＥ￣＇Ｅ：ＸＳＱＬ２ＯＯＯＬＭＳＳＱＬＸＤａｔａＸｅｘａｍ．１ｄｆ＇，　ＳＩＺＥ＝２ＭＢ，　ＭＡＸＳＩＺＥ　ＭＢ．　ｈｔｉｓ．ｅｌｏｓｅＯ；　ｒｅｔｕｒｎ　ｋ：　｝　Ｆ１Ｉ正ＧＲ０ＷＴＨ＝ＩＭＢ）　在已建好的数据库对象中建立数据表．如建立课程表　ＣＲＥ　Ｉ’Ｅ’Ｉ＾ＢＬＥ　ｌＣＯＵＲＳＥ　从／ｓＰ页面中传递参数ｓｑｌ，该参数为ＳＱＬ查询语句，通过　ｓｅｌｅｃｔＯ方法获得结果集，并返回给调用页面。　数据库更新方法：　ｐｕｂｌｉｃ　ｉｎｔ　ｕｐｄａｔｅ（Ｓｔｒｌｎｇ　ｓｑ１）｛　ｉｎｔ　ｋ＝一ｌ０：　（ＣＮＯＩＮＴ　ＰＲＩＭＡＲＹ　ＫＥＹ，　ＣＮＡＭＥ　ＣＨＡＲ（１２）ＮＯＴ　ＮＵＬＬ，　ＥＡＣＨＥＲ　ＴＣＨＡＲ（１　２１，　ＣＬＡＳＳ　ＣＨＡＲ（１　２１，　ＴＮＯ　ＩＮＴ　ｈｉｔｓ．ｉｎｉｔ（Ｌｉｎｋ＿ｄｂ．ｓｅｔＣｏｎ０）；　ｔｒｙＩ　ｋ＝０：　）　其余数据表的建立与此类似。　３．５数据库连接　数据库连接是考试系统中最重要的部分．Ｊａｖａ中连接数据　库是用ＪＤＢＣ（Ｊａｖａ　ＤａｔａＢａｓｅ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ），ＪＤＢＣ实现了一个独　立于特定数据库管理系统ＤＢＭＳ的通用的ＳＱＬ数据访问和存　储结构。使用ＪＤＢＣ，可以在不同的数据库功能模块层次上提供　统一的用户界面　ｋ＝ｓｔａｔｅ．ｅｘｅｅｕｔｅＵｐｄ砒ｅ（ｓｑ１）；　｝ｃａｔｃｈ（Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ刮【　ｋ＝－ｌ；　Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔｌｎ（”ｕｐｄａｔｅ”）；　Ｓｙ￣ｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔｌｎ（ｅ．ｇｅｔＭｅｓｓａｇｅ０）；　Ｊ　ｈｔｉｓ．ｃｌｏｓｅ０；　ｒｅｔｕｒｎ　ｋ：　｝　ｕｐａａｔｅ０ｆＪ＇￣的参数可以是插入、删除和更新语句．调用它　ＪＳＰ页面通过ＪａｖａＢｅａｎｓ连接数据库．实现对数据的增、删、　可以实现数据记录的增、删、改操作。　改等操作．为防止多用户同时连接数据库时发生冲突。用Ｊａｖａ　４．结束语　的同步方法实现排它锁．考试系统中把数据库的查询、插入、修　随着互联网技术的迅速发展．网上教学和网上考试也越来　改、删除等操作封装在一个ＪａｖａＢｅａｎ中。实现数据库连接和操　越普及．本文采用Ｊａｖａ　Ｓｅｒｖｌｅｔ和ＪａｖａＢｅａｎｓ技术开发网络考试　作的ＪａｖａＢｅａｎ部分代码如下：　数据库连接方法：　ｐｕｂｌｉｃ　ｓｔａｔｉｃ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｓ￣ｔＣｏｎ０｛　ｔｒｙＩ　系统。使系统的显示逻辑和业务逻辑分离．保证了系统的安全性　和平台无关性。考试系统中的数据库设计达到了设计的预期目　标。数据库设计是一个不断调整优化的过程．随着考试系统需求　的不断复杂化，在实际运行过程中。还要对数据库运行情况进行　调整和优化数据库设计。　参考文献：　１．杨冬青．徐其钧．唐世渭译．数据库系统实现，北京：机械工业出版社．　２０ｏ１＿３　Ｃｌａｓｓ．ｆｏｒＮａｍｅ（”ｓｕｎ．ｊｄｂｃ．ｏｄｂｅｊｄｂｃＯｄｂｅＤｆｉｖｅ￣’）；　ｅｏｎ＝ＤｒｉｖｅｒＭａｎａｇｅｒ．ｇｅｔＣｏｎｎｅｅｔｉｏｎ（＂ｊｄｂｅ－．ｏｄｂｃ：ｅｘａｍ＂，＂８ａ”，　‘‘‘‘‘‘‘．¨）；　｝ｃａｔｃｈ（Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ刮【　Ｓｙ￣ｅｍ．ｏｕｔ．ｐｆｉｎｆｌｎ￣．ｇｅｔＭｅｓｓａｇｅ０）；　｝　’　ｒｅｔｕｒｎ　ｃｏｎ；　｝　考试系统采用ＪＤＢＣ—ＯＤＢＣ桥驱动程序与数据库连接．连　２．赛奎春．陈威．白伟明．李楠等ｊｓＰ工程应用与项目实践．北京：机械工　　接方法ｇｅｔＣｏｎ０￣关键字ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ修饰．保证数据库连接是　业出版社．２００５．１ａｖａＢｅａｍ的ｗｅｂ考试系统的设计与实现．电脑与信息技　原子操作，在需要连接数据库的ＪＳＰ页面调用ｇｅｔＣ０ｎＯ方法可建　３．刘畅．基于Ｉ立连接。　术，２００３（６）　４．王成．通用考试系统数据库设计与实现．黑河教育，２００５（３）　ｆ上接第ｌｌ３页１　软件体系结构的研究已经成为当前的研究热点．软件体系　结构设计已经成为软件生命周期中的一个重要环节。在文中．论　项目开发实例说明了层次化软件构造方法可以使软件系统结构　１．Ｓｈａｗ　Ｍ，Ｇａｒｔａｎ　Ｄ．Ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ：ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ　ｏｎ　ａｌｌ　ｅｍｅｒｇｉｎｇ　ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅ．Ｐａｒｅｎｔｉｃｅ　Ｈａｌ１．１９９６．１　３７．　ｆ　Ｇａｒｌａｎｄ　Ｒｉｃｈａｒｄ　Ａｎｔｈｏｎｙ　Ｌａｒｇｅ—ＳｃＭｅ　Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ：Ａ　述了层次式软件体系结构的基本思想和结构框架．后用具体的　２．ｊｅｆＰｒａｃｔｉｃａｌ　Ｇｕｉｄｅ　Ｕｓｉｎｇ　ＵＭＬ，２００３　Ｗｉｌｌｓ　Ａ　ＣＯｂｊｅｃｔ，Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎｄ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ　ｗｉｔｈ　ＵＭＬ；　更加清晰，设计开发更加容易．可以大幅度减轻系统维护负担。　３．Ｄ　Ｓｏｕｚａ　Ｄ，Ｔｈｅ　Ｃａ　ｙｓｉｓ　Ａｐｐｒｏａｃｈ　Ａｄｄｉｓｏｎ　Ｗｅｓｌｅｙ，Ｒｅａｄｉｎｇ，ＩｖｌＡ，１９９９　并且系统开发过程中产生的构件可以在后继项目开发中得到复　４．ＳＨＡＷＭ，Ｇ＾Ｒ　Ｉ＾Ｎ　Ｄ．Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ：Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓｏｎ　ａｌｌ　Ｅ—　用，节省系统开发时间，确保向用户提供高质量的软件产品。实　ｍｅｒｇｉｎｇ　Ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅ　践证明。层次式软件体系结构具有便于增加新功能．使系统具有　【Ｍ】．Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ　ａ遽：ＰｒｅｎｔｉｃｅＨａｌ１．１９９６．　可扩展性．有利于软件重用等优点。　５．朱三元，钱乐秋。宿为民著软件工程技术概论北京科学出版社２００３　１７７－１９５　参考文献：