基于Android平臺(tái)與Web服務(wù)器的課程管理信息系統(tǒng)

0 引言

近幾年，我國各大專院校均實(shí)現(xiàn)了教學(xué)管理的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的到來給課程信息管理提出了新的要求，學(xué)生和教師不再滿足于通過PC機(jī)進(jìn)行課程管理，而是希望能夠隨時(shí)隨地查看、更改、上傳、下載課程信息。智能手機(jī)的普及為這一需求提供了可行性，手機(jī)上網(wǎng)已經(jīng)成為生活的一部分，在Android平臺(tái)下開發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)成為當(dāng)下的熱門研究問題。

文獻(xiàn)討論了Android平臺(tái)下的高校教學(xué)管理相關(guān)應(yīng)用;文獻(xiàn)高校常用的管理信息系統(tǒng)移植到Android系統(tǒng)手機(jī)平臺(tái)上，尤其是學(xué)生查詢系統(tǒng);文獻(xiàn)將傳統(tǒng)選課系統(tǒng)應(yīng)用到智能終端上，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)式信息管理。文獻(xiàn)運(yùn)用Http Handler和SON數(shù)據(jù)交換技術(shù)開發(fā)學(xué)生學(xué)分管理系統(tǒng)。

現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)課程管理信息系統(tǒng)的移動(dòng)化改造討論很少，目前APP市場上的課程管理軟件多為學(xué)生課表下載工具，教師無法使用，更不能后臺(tái)管理。本文專門針對(duì)高校課程管理信息系統(tǒng)中遇到的一系列問題，設(shè)計(jì)了一套Android平臺(tái)下C/S(客戶端/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)的Web服務(wù)器與客戶端系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)，教師和學(xué)生均能方便地利用智能手機(jī)進(jìn)行Web服務(wù)器的登錄、注冊(cè)和課程信息的錄入、查詢、刪除、修改，系統(tǒng)還支持教師后臺(tái)管理，是移動(dòng)互聯(lián)手機(jī)終端數(shù)據(jù)庫遠(yuǎn)程交互的典型應(yīng)用。

1 系統(tǒng)總體方案

1.1 系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)。由于Android智能手機(jī)具備一定的處理能力，因而C/S結(jié)構(gòu)可以將任務(wù)分配到Client端和Server端來實(shí)現(xiàn)，以充分利用兩端硬件環(huán)境優(yōu)勢，這樣既能降低系統(tǒng)通訊開銷，又能滿足系統(tǒng)分布式Web應(yīng)用要求?？傮w方案如圖1所示。

服務(wù)器端需的功能主要是后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的管理以及與客戶端的數(shù)據(jù)交換，同時(shí)還包括注冊(cè)/登錄的數(shù)據(jù)庫操作以及與客戶端的登錄接口?？蛻舳藨?yīng)用程序主要功能有：課程表整體界面;課程信息的添加/修改/刪除;當(dāng)前周數(shù)設(shè)置;課程提醒設(shè)置;注冊(cè)/登錄/更改;以及與服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互及數(shù)據(jù)庫操作。

1.2 開發(fā)工具

(1)客戶端開發(fā)工具Eclipse。Eclipse是一個(gè)開放源代碼的、基于Java的可擴(kuò)展開發(fā)平臺(tái)。Eclipse附帶的插件Java開發(fā)工具(JDK)，是目前使用最為廣泛的Java SDK。

(2)Tomcat服務(wù)器。Tomcat是一個(gè)輕量級(jí)的應(yīng)用服務(wù)器，可以看作是Apache服務(wù)器是擴(kuò)展，但可獨(dú)立運(yùn)行，一般主要使用在中小型系統(tǒng)和并發(fā)訪問用戶不是太多的場合。Tom cat運(yùn)行時(shí)擴(kuò)展性好，占用的系統(tǒng)資源也很小，支持并發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的功能，且性能特別穩(wěn)定，并且是免費(fèi)的，它已經(jīng)成為了目前處于主流位置的Web應(yīng)用服務(wù)器。

(3)界面開發(fā)工具M(jìn)yEclipse。MyEclipse是功能豐富的Java EE集成開發(fā)環(huán)境，是對(duì)Eclipse IDE的擴(kuò)展，它功能強(qiáng)大，兼容性好，支持Java Servlet、AJAX、JSP、JSF、Stru ts、Spring、Hibernate、EJB3、JDBC等數(shù)據(jù)庫鏈接工具。本系統(tǒng)利用它進(jìn)行數(shù)據(jù)庫和Java EE的開發(fā)、發(fā)布以及應(yīng)用程序服務(wù)器的整合，可以極大地提高工作效率。

(4)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)MySQL。MySQL是目前最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，使用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)庫語言SQL，它體積小、速度快、總體成本低、源碼開放、安全可靠，適用于各種平臺(tái)。

本系統(tǒng)根據(jù)學(xué)校課程信息管理的實(shí)際需求，既要保證平臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)為了節(jié)省成本，選擇使用了MySQL數(shù)據(jù)庫，并用數(shù)據(jù)庫可視化軟件Navicat for MySQL對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行可視化，方便操作。

2 服務(wù)器端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 服務(wù)器程序構(gòu)成

本系統(tǒng)創(chuàng)建的Web服務(wù)器是采用Strut2架構(gòu)。在與客戶端交互上，為了使得數(shù)據(jù)傳輸效率更高，本系統(tǒng)采用了JSON格式的數(shù)據(jù)，Android提供JSON的API，所以使用起來非常方便。JSON支持String、Number、Boolean等各種類型的數(shù)據(jù)傳輸，也可以傳輸一個(gè)數(shù)組，或者一個(gè)復(fù)雜的Obiect對(duì)象。

為了完成整個(gè)服務(wù)器端的功能，本系統(tǒng)的服務(wù)器端程序有七個(gè)包，如圖2所示。

前兩個(gè)包(action和actionForm)用來處理數(shù)據(jù)庫用戶表單的增刪改查;bean包則是課程信息和用戶信息的實(shí)體包;util和DAO是數(shù)據(jù)庫的操作類、鏈接等等;用戶的登錄/注冊(cè)模塊放在impie包中實(shí)現(xiàn);servelet實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與客戶端的交互;DBConfig.propertie.properties用于與數(shù)據(jù)庫連接，包括MySQL的JDBC的驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)庫URL，數(shù)據(jù)庫的用戶以及密碼。

2.2 數(shù)據(jù)庫的建立與鏈接

根據(jù)功能需求，數(shù)據(jù)庫包含兩張數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表的字段、主鍵、外鍵、及關(guān)系如圖3所示。

本系統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)用程序與后臺(tái)數(shù)據(jù)的鏈接采用JDBC接口，它由一組用Java語言編寫的類和接口組成，提供了標(biāo)準(zhǔn)API，可向相應(yīng)數(shù)據(jù)庫發(fā)送SQL調(diào)用。在本系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的鏈接、訪問、操作的是util(工具類)包中的ConnDB.Java。

Tomcat與客戶端的數(shù)據(jù)交互是通過Http協(xié)議的Get和Post請(qǐng)求來實(shí)現(xiàn)的。Http協(xié)議下，客戶端發(fā)送的每次請(qǐng)求都需要服務(wù)器回發(fā)響應(yīng)，在請(qǐng)求結(jié)束后，客戶端主動(dòng)釋放連接。其中，Post請(qǐng)求向服務(wù)器傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)對(duì)用戶不可見;Get是把參數(shù)數(shù)據(jù)隊(duì)列加到提交的URL中，數(shù)值和表單內(nèi)各個(gè)字段一一對(duì)應(yīng)。

2.3 用戶登錄模塊的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)服務(wù)器端的用戶登錄模塊由DAO程序包完成，DAO中定義了所有的用戶操作類，包括添加、刪除、查詢記錄等。DAO下面的子imple包，用來實(shí)現(xiàn)DAO的所有方法。

3 客戶端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 客戶端界面與控件

客戶端即Android智能手機(jī)，其程序由9個(gè)應(yīng)用程序包構(gòu)成，如圖4所示。

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