基于SSM框架的在线教学系统的设计

郑逸凡

(福州外语外贸学院理工学院，福建 福州 350202)

随着科技的发展与社会的变迁，仅依靠传统的课堂教学方式已无法帮助学生充分利用时间，保障高效学习.本研究基于Spring+SpringMVC+MyBatis框架开发一套在线教学系统.这一系统使得学生可以提前预习相应课程内容，课后及时地巩固和复习已经学过的知识，更好地与老师和其他同学交流和互动，具有很好的实用价值.

1 系统功能模块划分

本系统为广大学生搭建一个在线学习交流的平台，分为后台管理和前台教学这两个子系统.后台管理系统的主要功能模块有：管理员用户管理、权限管理、角色管理、学科管理、班级管理、学习卡管理、篇章管理、段落管理；前台教学系统的主要功能模块有：用户注册登录、查看学习卡、学习课程、查看问题、提问问题、回答问题、系统消息通知.

2 系统技术架构

根据系统的功能、业务、用途、规模等特点，在数据存储访问方面，在经典的MySQL关系数据库的基础上增加Redis缓存服务器，并且把文件的存储、访问交给专门的文件服务器，视频课程管理也交给专门的视频服务器[1].

系统使用maven管理项目结构，把整个项目拆分为7个工程模块：第一个是parent模块，该模块是pom工程，主要用来统一管理依赖jar的版本，其他模块都继承此模块；第二个是pojo模块，该模块是jar工程，包含了项目用到的pojo类；第三个是common模块，该模块是jar工程，主要包含工具类以及其他通用的类；第四个是mapper模块，该模块是jar工程，实现DAO层的功能；第五个是service模块，该模块是jar工程，实现service层的功能；第六个是admin模块，该模块是war工程，同时也是后台管理系统，包括controller层、jsp页面、前端组件等；第七个是front模块，该模块是war工程，同时也是前台系统，包括controller层、jsp页面、前端组件等.

系统整体采用Spring+SpringMVC+MyBatis开发框架，前端主要采用Bootstrap、UEditor、layer、laypage等框架和组件，另外系统还采用了pageHelper、云存储、云视频等技术.

3 数据库设计

在本系统中，数据库设计遵循统一的设计规范：每张表都有一个逻辑主键列id,即id bigint primary key auto_increment；使用中间表来表示两张表的多对多关联关系；对中间表的关联关系进行外键约束；对非中间表使用isDeleted列进行软删除[2].比如权限管理模块的相关表设计如下：

管理员用户表T_AdminUsers(id,account,passwordSalt,password,isDisabled,isDeleted)；

角色表T_Roles(id,name,description,isDeleted)；

权限表T_Permissions(id,path,description,isDeleted)；

管理员用户和角色关联表T_AdminUserRoles(id,adminUserId,roleId)；

角色和权限关联表T_RolePermissions(id,roleId,permissionId).

4 项目SSM框架整合

系统admin模块和front模块均为war工程，继承parent模块，依赖service模块，传递依赖common、mapper、pojo模块，主要包含controller层的类、jsp页面、前端组件、配置文件等.系统使用MyBatis作为持久层框架，配置文件为mybatis-config.xml；使用Spring作为bean容器，配置文件为beans.xml；使用SpringMVC作为前端MVC框架，配置文件为dispatcher-servlet.xml；在web.xml中初始化Spring和SpringMVC；使用log4j2作为日志实现.例如，在web.xml中配置Spring容器的代码如下：

contextConfigLocation

classpath:beans.xml

org.springframework.web.context.ContextLoaderListener

5 系统功能模块实现

整个项目采用统一的utf-8编码，服务器采用tomcat8，在整个系统开发之前统一设置编码过滤器，具体的操作是：在web.xml文件中配置Spring框架提供的CharacterEncodingFilter过滤器，对用户的post请求和响应进行统一的字符编码[3].

5.1 parent模块实现

该模块是pom工程，是其他模块的父工程，主要用来管理依赖jar的版本，管理JDK编译器版本等，例如pom.xml文件中MyBatis和Spring整合的依赖配置如下：

5.2 common模块实现

该模块是jar工程，主要包含一些通用的工具类和工具方法，其他模块可以方便地共享这些工具类和方法，主要包括AjaxResult、ImageCodeUtils、EmailUtils、JsonUtils、JedisUtils、UploadUtils、CommonUtils等工具类.例如，JsonUtils类中的toJson方法可以把bean对象转换为json字符串，核心代码如下：

private staticObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

public static StringtoJson(Object obj) {

objectMapper.setDateFormat(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"));

objectMapper.setSerializationInclusion(Include.NON_NULL);

try {

returnobjectMapper.writeValueAsString(obj);

} catch (JsonProcessingException e) {

throw newRuntimeException(e);

}

}

5.3 pojo模块实现

每张数据库表对应一个pojo类，表中的列和pojo类中的字段一一对应(isDeleted字段除外)；pojo类中基本数据类型的字段使用包装类型进行声明；pojo类实现Serializable，并且使用id字段生成hashCode()和equals()方法；对于外键列对应的类的字段的类型，使用基本类型(包装类型)；pojo类的字段类型不使用关联的pojo类，也不使用集合类型的字段[4].

5.4 mapper模块实现

首先声明一个通用的IMapper接口，提供对数据库表基本的增删改查操作；然后声明一个通用的IManyToManyMapper接口继承自IMapper，提供对中间表的其他基本操作.非中间表的pojo类对应的mapper接口直接继承自IMapper接口，而中间表的pojo类对应的mapper接口继承自IManyToManyMapper接口.每个pojo类的mapper映射文件与mapper接口一一对应，主要提供了具体的数据库操作实现，比如SubjectMapper映射文件的主要内容如下：

select * fromT_Subjects where isDeleted=false

5.5 service模块实现

首先声明一个BaseService通用类，提供基本的增删改查分页排序功能；然后声明一个ManyToManyBaseService通用类，继承自BaseService，提供对中间表的其他功能；每个pojo类对应一个Service类.

BaseService类的成员变量mapper会自动根据泛型T的具体值注入对应的mapper对象，PageHelper是开源的分页组件，BaseService类的部分代码如下：

public classBaseService {

@Autowired

privateIMapper mapper;

public ListselectList(T pojo, String orderBy) {

PageHelper.orderBy(orderBy);

returnmapper.select(pojo);

}

}

5.6 admin模块实现

该模块主要完成的是系统的后台管理，包括权限管理、学习卡管理、篇章和段落管理，总的设计思路是采用MVC的设计思想：首先利用前端框架制作页面的静态效果页，然后在控制器中编写相应的方法处理各种请求，当请求处理完成后将响应结果传递给视图页面进行渲染[5].

例如，当要进行学习卡的添加操作时，需要读取数据库中现有的所有学习卡，首先制作出学习卡的列表页面cardList.jsp，然后，在学习卡控制器CardController中编写addPage方法，从数据库中获取学习卡对象集合，最终传递给cardList.jsp视图页，addPage方法具体实现代码如下：

@RequestMapping(value = "/add.do", method = RequestMethod.GET)

publicModelAndView addPage() {

ListsubjectList = subjectService.selectList();

ModelAndView modelAndView = new ModelAndView("card/add");

modelAndView.addObject("subjectList", subjectList);

returnmodelAndView;

}

admin模块中学习卡管理的最终页面效果如图1所示：

图1 admin模块最终效果图

5.7 front模块实现

该模块主要完成的是系统的前台功能，包括个人信息的管理、学习进度的跟踪、学生和老师之间的互动等功能，该模块总的设计思想与admin模块相似，也是采用MVC设计思想.其中文件上传的功能采用的是云存储技术，目的是为了降低主应用服务器的处理压力.利用云存储进行文件上传的实现步骤是：首先获得云存储服务器的AccessKey和SecretKey，然后根据获取的存储空间所在区域创建相应的配置对象，接着根据配置信息创建文件上传管理对象，最后调用put方法把用户选择的文件上传到云服务器上.文件上传到云服务器的主要代码如下：

Setting bucket =settingService.selectOneByName("upload_bucket");

SettingaccessKey = settingService.selectOneByName("upload_accessKey");

SettingsecretKey = settingService.selectOneByName("upload_secretKey");

Authauth = Auth.create(accessKey, secretKey);

Zone z =Zone.autoZone();

Configuration c = new Configuration(z);

UploadManager uploadManager = new UploadManager(c);

Response res =uploadManager.put(file, file.getName(), auth.uploadToken(bucket));

front模块为学生提供了在线提问等功能，方便学生与老师实现互动交流，比如学生在线提问的最终页面效果如图2所示：

图2 front模块中学生在线提问页面效果图

基于Spring+SpringMVC+MyBatis技术极大地提高了web系统的开发效率,对系统进行分模块设计有利于系统的扩展性和可维护性.在线教学系统的最终呈现效果，页面简洁、风格统一，系统操作简单，能够提供在线的学习和交流的功能.在线学习平台不仅轻松解决了学习资料的共享问题，而且极大地方便了学生利用碎片化的时间进行学习和提高，师生之间的互动性也明显增强.