题库试题基于j2ee架构的网上试题库系统设计与实现练习题Word格式文档下载.docx
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摘要
随着计算机网络和信息技术的飞速发展，网络教育日益流行。
网络教育具有诸多优点：
如信息量大，内容丰富、生动；
教与学不受时间、地域的限制等等。
网上考试是网络教育中的一个重要环节，网上试题库的设计以及试卷的组织则是网上考试的基础。
本文设计并实现了一个基于J2EE架构的网上试题库系统，用于为网上考试提供试题、试卷资源。
开发该系统的目的是通过网络实现与考纲对应的标准化试题（包括多媒体试题）资源的数据库管理，实现试题资源的共享和快速分发，支持手工组卷与自动组卷，并为用户提供在线测试功能。
系统采用基于J2EE的四层结构。
客户层为用户提供可视化图形界面；
Web层响应客户请求，为客户提供所请求的数据；
业务逻辑层运行应用逻辑，完成客户请求中相应的计算和数据操作；
数据层存储、管理数据信息。
采用多层结构的方式使得系统具有很强的伸缩性、通用性、兼容性和可操作性，每一层能够专注于特定的角色和功能。
在此基础上，系统使用了MVC、业务代理、DAO、值对象等多种设计模式，使得系统结构清晰，具有良好的可扩展性、可维护性以及平台无关性。
论文依照软件工程的思想将系统的开发分为三个阶段进行论述：
在需求分析阶段，用UML建立系统的对象模型、功能模型和流程模型，确定系统的结构和行为；
在系统设计阶段探讨了网上试题库系统的网络结构、系统架构并进行了系统的数据库设计，对一些关键问题如考纲的建立和试题的存储等做出解决，提出便于使用和扩展的无限级考纲树结构和试题的拆分存储方案，然后为考纲管理、试题管理、试卷管理等主要功能模块建立了详细的设计模型；
在系统实现阶段，采用从下到上的开发思路进行系统实现做出说明，重点对业务逻辑层和Web层的实现做了论述，其中包括了EJB、Servlet、JSP、JNDI等J2EE核心技术的使用以及业务代理、DAO、值对象等设计模式的运用，并给出了系统具体实现的实例。
论文的最后总结了系统的优势和需要改进之处。
在论文的完成过程中，本人主要做了以下工作：
Ø
用软件工程和面向对象的思想对系统进行分析与设计；
系统中考纲管理、题库管理、试卷管理等主要功能模块的实现；
系统实现过程中关键问题的解决，包括知识树的建立、试题拆分方案设计等；
对EJB、servlet、JSP、JNDI等J2EE核心技术的研究和运用。
对J2EE架构和MVC模式的研究，对DAO、值对象、业务代理模式的研究。
[关键词]:
J2EE、MVC、EJB、试题库、设计模式
ABSTRACT
WiththedevelopmentofInternetandInformationTechnology,OnlineEducationbecomesmoreandmorepopular.OnlineEducationhasmanyadvantages:
suchaslargevolumeofinformation,informative,lively；
Teachingandlearningrescuingfromthetime,geographicalrestrictionsandsoon.OnlineExaminationsareanimportantpartofOnlineEducation.ThedesignofOnlinePraxisStorehousesandformingpapersisthebaseofOnlineExaminations.
ThispaperintroducesthearchitectureandtherealizationoftheOnlinePraxisStorehousessystembasedonJ2EE.Thesystemachievethedatabasemanagementofstandardlizedpraxisrescoucesandachievethesharementandthequickdispenseofpraxisrescouces.Moreover,itoffersformingpapersinmanualorautomaticway,andenableuserstestingonline.
ThesystememploysJ2EEfour-tierbasedstructure.Browserprovidesvisualgraphicinterface;
WebServerrespondstotherequestsoftheclients.ApplicationServerprocessesapplication,computationanddataoperation;
DBServerstoresandadministratesinformation.Theimpleme-ntationofmulti-tierstructureenablesthesystemtohavedistinguishedqualityofflexibility,currencyandcompatibility.
ThispaperdissertatestheprocessofthedevelopmentoftheOnlinePraxisStorehousesystemwhichisdividedinto3phasesaccordingtothesoftwareengineeringideology:
Inneedsanalysisphase,IestablishedtheFunctionsModelandtheObjectsModelusingtheUMLsystemtodeterminethestructureandbehaviour;
InthesystemdesignphaseIdiscussedthenetworkstructureofthesystem,thestructureofthesystemandthedatabasesystemdesigning,solvingsomeimportantproblemssuchastheestablishmentofknowledgeandthestorageofproxis.AndthenIestablishedthedesignmodelforsomemajorfunctionmodule.Inthe
RealizationphaseImakedinstructionoftheprocessbybottom-updevelopmentmethod,includingEJB,Servlet,JSP,JNDI,andothercoretechnologiesofJ2EEandtheuseofdesignpatternssuchasBusinessDelegate,DAO,ValueObjectsetc.InthefinalofthispaperIsummarizedtheadvantagesandtheplacesneedingimprovingofthesystem.
IntheprocessofdealingwiththisPaper,Ihavefinishedmanyworksfollowing:
AnalyzinganddesigningthesystemaccordingtotheSoftwareEngneeringideology;
Realizationofsomemajorfunctionmodule;
Solvingsomekeyproblemssuchastheestablishmentofknowledgeandthestorageofproxis;
ResearchingandusingmanycoretechnologysuchasEJB、、JSP、JNDI,etc;
ResearchingtheStructureofJ2EEandthepatternofMVC,andsomedesignpatternssuchasBusinessDelegate,DAO,ValueObjectsetc.
[KeyWords]J2EE,MVC,EJB,onlinepraxisstorehouse,designpattern
第一章绪论
1．1课题背景
在信息技术飞速发展的今天，网络技术的应用越来越广泛，如何利用Internet和校园网开展网络教育正受到人们的普遍关注。
网络教育是一种现代教育模式，是指教与学双方在时空分离的情况下，利用现代教育技术，保持教学双方的双向信息联系，自主的完成施教与学习活动的过程。
网络教育具有鲜明的特色：
①信息量大，内容丰富、生动；
②教与学不受时间、地域的限制；
③提供多种学习方式，能够依个人特点进行学习。
它的出现必将为教育的普及化、终身化、现代化和个性化的发展提供一种崭新的途径。
网上考试是网络教育的一个重要组成部分。
它打破了传统的考试模式，将传统考试过程中的试卷组织、审定印制、传送收集、登记发放、评判归档各个环节缩小到一至两个环节，几乎屏蔽了所有人工直接干预考试活动的可能性，不但能够节约大量的时日、人力、物力与财力，而且还可以大幅度提高考试成绩的客观性和公正性。
在网上考试的实现过程中，题库建设以及试卷的组织是必不可少的环节。
所谓题库，是“按照一定的教育测量理论，在计算机系统中实现的一个或几个学科题目的集合”。
[1]题库有两个独特的优越性：
第一是管理上的优势，体现为使用题库的高效、经济、灵活和保密；
第二是测量上的优势，体现为由题库生成的试卷具有高质量、可预控等特点。
以往的题库的建设中，人们主要使用单机版试题库。
建立题库是一个复杂的系统工程。
首先要建立系统的模型，然后确定试题的属性指标以及试题的组成结构，再组织大批量的优秀学科教师编写试题。
一个相对完整的题库系统，需要成千上万道试题，编写和测试这些试题的工作量无比巨大，是单机版题库所不能实现的，并且不能有效地发挥试卷统计分析的功能。
网上试题库系统的出现为解决单机版题库系统运行中存在的问题提供了可能。
系统在一个Web服务器上运行，通过浏览器访问，使得实现广泛的网络共享、集中的安全控制和友好的使用界面达到了完美的统一。
它提供了传统单机题库系统不具备的一些特点：
（1）集中管理共享使用:
由于题库对试题的质量要求较高，一般试题的增、删、改都是通过专家确认后进行的。
分散运行的题库，一般都无法保持一个专家群体，通过命题教师的自主修订，容易导致题库总体质量下降，故一般题库都是由统一的权威机构来进行维护和管理。
而题库同时要具备广泛的使用才真正具有价值。
对于单机题库来说，这是一对不可调和的矛盾，网上试题库则可以解决此问题。
由权威机构建立一个Web站点，统一管理和控制试题库，经过授权的用户，可以通过浏览器自由使用，包括填充题库、组卷、测试等。
（2）开放建设:
通过网络，可以广泛征集试题和实施大范围的抽样测试，用户只要通过浏览器连接到Internet，便可在任何地方、任何时间方便地使用题库包括提交试题、修改试题、参加测试等操作。
用户提交的试题，经专家审订后，便可正式加入题库中。
通过Internet来征集试题和组织抽样测试，可以大大减轻建立题库的成本、缩减建立题库的时间、提高题库的运行质量。
（3）集中存储测试数据:
在Internet上运行题库，进行联机测试和评价，可以集中保存测试数据，通过统计和分析，从而较正试题参数的估值错误，剔除不好的试题，保证试题质量。
（4）简单易用:
用户只要通过浏览器，连上网络，便可在图形用户界面的引导下，轻松使用，无需复杂的配置、安装和管理，大大降低了对题库使用者的技术要求。
1．2现实意义
本文介绍的网上试题库系统是会计从业资格考试网上考试系统的一部分，该项目由新疆财政厅、四川财政厅、天津市财政局联合发起，委托山大鲁能信息科技有限公司完成。
该项目的目标是改变会计从业资格考试原有的考试模式，使会计从业资格考试实现网络化和无纸化。
会计从业资格考试是一个在全国范围内进行，由各省（直辖市、自治区）财政厅（局）组织的资格认证类考试。
参考人员多、地域分布广是该项考试的特点。
在以往的该项考试中，从组织出卷到试卷的印制及试卷的管理等工作非常繁琐且工作量很大，传统的组织管理方式不仅工作任务繁重，而且在试卷的标准化程度、难易程度、题量大小等各方面难以控制。
为了提高考试质量，规范化考试过程，尽量减少人为因素对考试的影响，使考试更具客观性、科学性，考试主办单位提出了使会计从业资格考试实现网上考试的需求。
我的研究内容是网上考试系统的分析、设计与实现，但是由于项目的时间与论文研究时间的限制，此论文只对网上考试系统的一部分——网上试题库系统做了重点研究。
网上试题库作为网上考试系统的重要组成部分，担负着为网上考试提供试题、试卷资源的任务，如何更高效的存储、管理题库中的试题、组成有效的试卷是开发网上试题库系统时应解决的主要问题。
1．3国内外研究状况
目前国内外有许多的网上考试。
例如，美国ETS组织的“计算机文化考试”、“高级就业计算机科学考试”、“专业领域考试”、“TOEFL”、“GRE”；
英国计算机学会BCS和IDPM分别组织了计算机考试，并普及到英联邦国家；
日本于1969年开始设立“信息技术人员考试”，成为仅次于高考的第二大考试；
国内的网上考试有人事部和信息产业部组织的“中国计算机软件专业技术资格和水平考试”，教育部组织的“全国计算机等级考试”，全国电大网上考试，教育部从剑桥引进的“剑桥信息技术（CIT）证书考试”，以及CISCO认证考试、微软认证考试、NOVELL认证考试、IBM认证考试等等。
在这些考试中考试中，广泛采用了试题库系统，有些试题库系统可以支持自适应考试。
这些系统，有的由考试机构控制，有的作为商品出售，产生了巨大的经济与社会效益。
但随着这些系统的运行，也出现了很多的的问题。
在诸多的原因中，存在的主要问题是已有试题库系统的维护和更新不方便。
试题库系统随着学科内容的发展变化，必须不断的更新。
但现有的试题库系统往往其试题数据库的开放性不够，用户对已有试题的维护不方便。
而且，对要录入的试题的内容有一些限制，如图表、图片、公式、图像、乃至多媒体信息等数据，都不能很好的处理。
本文介绍的网上试题库系统，采用无限级考纲树结构来管理考纲知识点，可以随学科内容的变化适时更新；
使用试题拆分方案存储试题，使试题的检索更加方便，物理存储更加高效；
并支持图片、声音、图像等多种格式多媒体试题。
在开发过程中，采用目前流行的J2EE体系结构，部署上方便、移植灵活、易于维护和具有可伸缩性可以使试题库系统更具开放性和扩展性。
1．4课题的技术路线
网上试题库系统将J2EE（Java2EnterpriseEdition）和MVC（ModelViewControl）模式相结合，使界面与业务逻辑彻底分离，在系统架构中各司其职、互不干涉，具有较强的伸缩性、通用性和可操作性。
在开发过程中，用统一建模语言UML（UnifiedModelLanguage）对系统进行详细分析，并给出系统的具体设计，包括系统架构设计、数据库设计、各功能模块设计，其中涵盖了对设计模式的研究和使用，如DAO模式、值对象模式、业务代理模式等，并给出了实现的实例。
对一些关键问题如考纲的建立和试题的存储等做出解决，提出便于使用和扩展的无限级考纲树结构和试题的拆分存储方案。
在开发过程中，重点对网上试题库系统的业务逻辑层（EJB层）和Web层进行了研究并对EJB、Servlet、JSP以及设计模式的使用进行了探讨。
系统建模工具为BolandTogether,开发的主要工具为JBuilder2005，应用服务器选用Weblogic8.1.3支持，后台采用Oracle9数据库。
1．5论文的结构
第一章绪论，阐明了本项目的的产生背景、现实意义、国内外研究状况、技术路线。
第二章介绍了J2EE多层体系架构和MVC设计模式，并将J2EE架构与MVC模式结合使用。
第三章网上试题库需求分析，简述系统的功能，并用UML对系统进行建模分析。
第四章详述了网上试题库系统的设计，包括网上试题库系统的功能设计、网络结构设计、数据库设计以及主要功能模块的设计。
第五章介绍网上试题库系统的实现，以系统的部分实例论述系统的实现过程。
第六章结论部分，对论文的工作做了总结，并对系统的改进提出了自己的建议与设想。
第二章J2EE与MVC模式介绍
2．1J2EE概述
J2EE体系结构是SUN公司于1999年底主持推出的一项企业计算平台规范，它定义了包括平台角色、组件模型、标准服务等一系列规范。
J2EE系统一般是由客户层、Web层、业务层和数据库层构成的多层系统。
客户层由浏览器或其他一些基于网络的系统（如手机和PDA等）组成。
Web层组件可以由JSP页面、Applets及Servlets组成，通过容器支持诸如客户请求和响应以及EJB查询等。
业务层又经常被称为EJB层，所有特定领域的相关业务代码由运行于业务层的EJB来执行。
Web层和EJB层通常被封装在一个应用服务器中，它们构成了三层系统的中间层。
图2-1是一个J2EE应用程序的框架。
[2]
客户层
企业信息系统层
业务层
WEB层
J2EE服务器
客户机
EIS服务器
图2-1一个J2EE应用程序
EJB是J2EE体系结构的核心，在功能上分为会话Bean（SessionBean）和实体Bean（EntityBean）。
会话Bean执行商务逻辑、规则和工作流程，是具有商务过程逻辑的可重用组件。
实体Bean将底层数据以对象的形式映射到内存中，供其他组件使用。
这种将商务逻辑与底层数据分离的作法，使得应用可以适应不同分布系统的需要，增强了系统的可移植性和可扩充性。
2．2MVC模式概述
MVC英文即Model-View-Controller，即把一个应用的输入、处理、输出流程按照Model、View、Controller的方式进行分类，分成三个层——模型层、视图层、控制层。
模型层：
是执行某些任务的代码，而这部分代码并没有任何逻辑决定它对用户端的表示方法。
模型层只有纯粹的功能性接口，也就是一系列的公开方法。
通过这些公开方法，便可以取得模型层的所有功能。
在这些公开方法中，有些是取值方法，让系统其他部分可以得到模型层的内部状态参数，其他的改值方法则允许外部修改模型端的内部状态。
视图层：
数据在客户端的表现形式。
比如Excel表格，一个饼图、一个棒图和一个表格均是同组数据的不同的视图端，当用户通过任何一个视图修改数据时，所有的视图都会按照新数据更新自己。
控制层：
MVC模式的视图层是与MVC模式的控制层结合使用的。
当用户端与相应的视图发生交互时，用户可以通过视窗更新模型的状态，而这种更新是通过控制端进行的。
控制器端通过调用模式端的改值方法更改其状态值。
与此同时，控制器端会通知所有的登记了的视图刷新显示给用户的表示。
图2-2是典型的MVC通信方式：
[3]
图2-2MVC通信方式
2．3MVC模式在J2EE技术中的应用
MVC模式并不能自动保证一个结构设计是正确的，如何在一个系统的设计中正确得使用MVC架构模式与系统所使用的技术有密切的关系。
在一个使用JSP、JavaServlet、EJB的J2EE系统中，一般采用以Servlet为中心的设计模型。
其架构图如图2-3所示：
图2-3J2EE与MVC模式结合使用
此模型将显示数据的逻辑与商务逻辑分割开来，从而使得系统的层次更加清楚。
由于商务逻辑和显示数据的逻辑是分开的，因此两者可以独立演化。
在这个模型里，系统的活动时序如下所示:
①Servlet相当于控制器（Controller）角色，它负责接收客户端请求并处理此请求。
②根据请求的类型，Servlet可以选择创建一个EJB/JavaBean对象，并从请求的处理过程中取得的结果作为初始化参数传给EJB/JavaBean对象。
③Servlet也可以直接存取数据库中的数据。
④Servlet将请求传递给合适的JSP，而JSP则显示给用户。
⑤JSP仅仅从EJB/JavaBean中读取数据，EJB/JavaBean直接与数据库打交道。
JSP不与数据库打交道。
⑥JSP返还给客户端。
2．4小结
本章介绍了J2EE架构，并讨论了MVC模式，以及J2EE与MVC模式的结合使用，为开发J2EE架构的网上试题库系统做了技术准备。
第三章系统分析
系统分析是软件工程中的重要阶段，是所有开发的依据。
在系统分析阶段，通过对系统的综合研究，对问题域进行抽象，准确的理解系统需求和系统内部运行机制，有助于准确的掌握系统的需求，从而正确定义问题域，确定软件开发的具体内容。
通过系统分析，要完成确定系统需求的内容、确定所有涉及到的要素、为当前需要解决的问题建立相应的模型等工作。
在对网上试题库系统进行系统分析的过程中，我们采用面向对象分析（OOA），应用可视化面向对象建模技术UML建立系统模型。
3．1系统的功能描述
网上试题库系统是网上考试系统的一部分，开发网上试题库系统的目的是按照考试大纲需要在线实现标准化试题资源的数据库管理，提供便捷的组卷方式以及试题资源的共享和快速分发，并且为用户提供在线测试功能。
该系统根据管理对象和层次不同具有以下功能:
通过Web方式，进行用户管理。
主要是实现试题库管理员操作用户及其操作权限的管理,完成用户的新增、注册、登录及权限设置。
通过Web方式，进行考纲管理
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