基于JAVA的機房應用考勤管理系統

吳 文

(黃山學院 現代教育技術中心 ，安徽 黃山 245041)

基于JAVA的機房應用考勤管理系統

吳 文

(黃山學院 現代教育技術中心 ，安徽 黃山 245041)

加強機房實驗課程的考勤管理，是選課制教改新形勢下的新問題。本文針對這一問題，設計了基于JAVA的機房應用考勤管理系統，是一個行之有效的解決方案。該管理系統為C/S三層架構，實現了學生身份驗證后的、防作弊的真實考勤，課內操作行為的遠程監管，以及遠程開關機等功能，同時提供了數據維護的功能。

遠程開機；遠程監控；數據庫修復與備份

隨著校園信息化進程的日益深入,機房的管理工作越來越復雜，所涉管理工作量越來越大，其中就包括計算機實驗課程中學生上機行為管理這個十分棘手的問題。計算機實驗課程的學生行為管理須解決以下問題：

(1)上課學生的身份驗證。隨著教改的逐步深入，大學的公共計算機課程面對的不再是原先行政班建制的學生，而是來自于不同專業系別甚至不同年級的學生，通過自由選課組成的教學班級，生源構成非常復雜；鑒于計算機房日常開放和學生的教學作息各不相同，常會出現非本教學班的學生擠占了實驗課學生機位的情況。

(2)上課學生的考勤管理。如前所述，教學班級的生源構成已完全打破了行政班級、專業系別、甚至年級的劃分，學生因相互之間多不認識，而難以相互監督或班委考勤；老式的點名形式不僅頻遭詬病，更是大大影響教學的過程。

(3)上課學生的操作監控。實驗課絕不是自由上機，須對學生的操作行為加以嚴格監控，督促他們進行規定的操作實驗，完成規定的教學任務。

當前校園機房在教學過程中缺少有效的管理軟件，為此，我們開發了《機房應用考勤管理系統》。該系統通過整合課程安排，建立一個優化后的局域網機房管理數據庫，基于此數據庫，考勤系統對上課學生進行準確高效的考勤，學期結束可將考勤報表導出作為學校學期考勤核查的依據。

本系統是由Mysql服務器、教師機和學生機三部分組成的三層架構。Mysql服務器主要是進行所有的相關數據的管理；例如：教師信息、學生班級組成以及考勤記錄等，同時還將數據進行實時備份，以防數據的丟失。學生機的任務主要是提供實名登錄、在線求助等功能。本系統同時作為機房上機行為監控系統，功能主要體現在教師機的監控上。教師機的任務是將當前班級學生名單導入并添加監控面板進行實時監控，可進行在線人員查詢即出勤情況、當前學生機操作情況、學生求助、遠程提示以及開、關機等操作。

本軟件的主要技術難點是QQ、流媒體播放器很有效的控制，以及語音通信中語音質量的優化問題。

1 技術設計

《機房應用考勤管理系統》采用JAVA為開發語言，原因有二：一是JAVA的可移植性；再是JAVA的網絡與分布式控制編程的長處。但JAVA也有二個不足，一是對普遍使用的WINDOWS系統的低層控制，需要借助JNI等技術才可實現，控制能力弱；再是JAVA的性能有時難以令人滿意。我們采用了高性能的第三方插件技術與優化JAVA的代碼設計思想，有效克服了JAVA的不足。

系統開發采用了的插件：

jRegistryKey.jar//jRegistry是用JNI來封裝WINDOWS注冊表API，方便了java開發者訪問windows注冊表。jRegistryKey.jar和jRegistryKey.dll這兩個文件是使用jRegistry來操作注冊表所必需的文件。

mysql-connector-java-5[1].1.7-bin.jar//用于與mysql數據庫連接的類

sigar.jar//用于獲取客戶端運行的數據信息

org.eclipse.swt.win32.jar//用于對鼠標，鍵盤實時監聽

Liquidlnf.jar//用于軟件界面風格的設定

此系統是基于java和mysql開發，且代碼開源，可以根據需求隨時實現系統的擴展和更新。下面針對此系統的實現難點進行技術介紹。

1.1 遠程開機

采用基于由AMD和HP提出的Magic Packet方法的wake on lan技術，需要系統主板和網卡的支持，并且要在bios里將主板的wake on lan啟用。

規范：

Wake-on-LAN簡稱WOL或WoL，中文多譯為“網絡喚醒”、“遠端喚醒”技術。WOL是一種技術，同時也是該技術的規范標準，它的功效在于讓已經進入休眠狀態或關機狀態的電腦，透過局域網路（多半為以太網路）的另一端對其發令，使其從休眠狀態喚醒、恢復成運作狀態，或從關機狀態轉成開機狀態。此外，與WOL相關的技術也包括遠端下令關機、遠端下令重新開機等相關的遙控機制。

Magic Packet可以是任何協議的數據幀（IP，UDP等），該數據幀中包含了6字節FF，后跟16次該網卡的硬件地址。支持遠程喚醒的網卡接收到這樣的數據包時，它就會作出反應，通知主機進入開機狀態。本項功能要求PC機處于待電狀態（不是待機）——這是提高機房整體開機與避免同步開機造成的電網沖擊，提高機房電氣安全的有效方法。

1.2 課堂考勤

本系統采用一定的考勤算法，通過確定登錄時間、上課時間、下課的多種組合算法，配合對缺課、早退、遲到的識別，有效的控制了上課的質量；考勤認證通過學生點擊窗口來實現，為避免代簽現象（一人以多人身份在多機位簽到）的發生，登錄后一分鐘屏幕上彈出簽到窗口（窗口停留6秒鐘）讓學生點擊，之后的全部上課時間都會啟動另一種簽到驗證方式，就是通過對鍵盤和鼠標的動作監聽，如果學生三分鐘之內沒有任何操作，將彈出簽到框，以驗證學生是否仍然在線，通過點擊窗口的次數的統計來判斷是否出勤、遲到和早退，這就體現考勤結果的公正性和正確性。對于考勤算法采用多種混合規則，保證課程的教學質量，達到教學效果，防止學生離機行為產生。

對鍵盤和鼠標監聽程序主要部分：

1.3 qq和media播放器監控，以及學生瀏覽網址的控制

為了提高監控的準確性，此系統通過對QQ和media運行時所獨有的DLL文件 （動態鏈接庫）文件進行檢測，從而能準確的在教師機上遠程關閉QQ和Media播放器，控制學生課內的一些非教學內容操作行為；針對學生常在課內瀏覽無關網頁的情況，通過對system32driversetchosts文件的控制，即可對學生瀏覽網址進行有效控制。

關鍵代碼：

瀏覽網址的控制關鍵代碼

對QQ，media控制的關鍵源碼：

1.4 學生在線情況的及時顯示

考勤端每3分鐘從數據庫中收集一次在線學生的信息，并存入一個arraylist中，學生端機器定時（時間間隔為1-1.5分鐘）發送信息到考勤端，考勤端收到信息后就將該生信息從arraylist中清除，三分鐘后，arraylist剩下的就是不在線學生的信息，并將該部分學生的在線狀態置為0。

核心源碼：

1.5 OS與應用軟件信息采集

使用對客戶端的OS與應用軟件的特征識別，完成對用戶的作業需求軟件應用的監控。并從中發現學生的作業中存在的問題、系統出現的問題、異常軟件行為，及時的通知教學管理人員進行處理。對于OS與應用軟件的崩潰、中毒或異常問題，系統可以自動處理與避免，并記錄相關的問題，以供優化與處理時使用。

1.6 教師無線提示標簽

用于在教室中老師漫游指導時，隨身攜帶的提醒設備，通過藍牙來實現求助學生方位，本設備功能將在新版本中使用。

1.7 語音

語音部分根據采集每個人的信息，在開始16個字節加上字節IP以表示是區別聲音的分組，不允許播放的聲音不添加這個IP，不播放。

2 數據庫的設計

在數據處理中，數據的管理與綜合是最基本的工作，數據管理（Data Management）是其他數據處理的核心和基礎。

《機房應用考勤系統》的數據庫數據管理與綜合主要分為四個模塊：數據庫檢測、數據庫修復、數據的備份與重構、數據庫數據整合；考勤系統的數據庫數據管理與綜合的模塊圖如圖1所示：

圖1 考勤系統的數據庫數據管理與綜合的模塊圖

2.1 數據庫檢測

數據庫的檢測主要包括：庫表的完整性檢查，觸發器的檢測，事件的檢測，索引的檢測。檢測程序在啟動以后根據用戶提供的數據庫信息，掃描數據庫，檢測問題項，例如在庫表的完整性檢測中，掃描程序會檢測庫表中表的數量及表中字段的完整性等,在觸發器檢測時會檢測數據庫觸發器的啟用狀況，以及使用狀況等，檢測完畢以后，沒有問題的選項，則提示正常，如果出現異常，就會根據對應的問題在 “數據庫修復”選項中提示修復。

2.2 數據庫修復

事件修復，觸發器修復，索引修復，存儲過程修復，庫表修復等功能構成針對數據庫的修復模塊，在選擇修復項時可以根據數據庫檢測出來的問題進行對應的修復。如：如事件調度器因意外原因關閉時，或Event被誤刪除時，事件修復可以打開和恢復數據庫的Event功能。

修復trigger部分代碼

Sorry，您沒有操作該數據庫的trigger權限，請您在數據庫服務器中開啟該權限","信息",JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

2.3 數據庫備份

數據庫備份模塊由 備份數據庫，重建數據庫，導入數據庫數據這幾個子模塊構成。

備份數據庫是管理員根據需要或時間備份考勤數據庫的所有數據信息。這也是數據庫日常維護的一個部分。

重建數據庫會刪除無效的考勤數據庫的所有信息，再重建新的數據庫。

導入數據庫是管理員導入原來備份的考勤數據庫的數據庫數據信息。如數據庫數據被誤操作或數據庫故障導致數據數據丟失時，可以及時有效的恢復數據庫。

2.4 數據庫數據整合

數據庫數據整合主要是對考勤數據庫考勤信息的準確統計與整合，剔除一些錯誤或無效的記錄信息，用戶可以根據自己的需要，更加方便準確的查找自己的數據信息，并且可以以一些直觀的形式導出數據，如把需要的數據信息導出到Excel表中等等。

結語

本系統為機房上機行為監控系統上課前教師在管理端可將學生名單導入并添加面板即可對客戶端（學生機）進行監控；學生機只要輸入學號就可登錄上機系統進行教學內容練習。考勤系統在應用過程中，徹底消除上機房上機時的混亂現象（換機頻繁（21%）、占用多臺機器（13%）、惡意開機與關機（25%）、下載無關軟件（15%）、上課時上QQ看電影（18%）等），并從根本上解決了考勤的隨意性，做到相對公正公平。目前該系統在我校公共計算機實驗室使用二年狀態良好。

[1][美]霍斯特曼.等譯,JAVA核心技術[M],陳昊鵬，王浩，姚建平，北京：機械工業出版社,2008.

[2][美]理查茲，[美]蒙森-哈斐爾，[美]查普爾.Java 消息服務[M].閆懷志，譯.北京：電子工業出版社,2010

[3][美]Kenneth A.Lambert.[美]Martin Osborne，等 JAVA 程序設計與數據結構[M].佟占杰，等譯.北京：清華大學出版社,2005.

[4][美]Chris Schalk Ed Burns.JavaServer Faces完全參考手冊[M].張猛,譯.北京：人民郵電出版社,2007.

[5]Nicholas C.Zakas.JavaScript高級程序設計[M].曹力，張欣，等譯，北京：人民郵電出版社,2006.

TP 311

A

1674-1102(2011)06-0041-04

2011-08-13

吳文（1966－），女，安徽休寧人，黃山學院現代教育中心教師，主要研究方向為計算機應用。

[責任編輯：曹懷火]