基于Spring Cloud的高校網(wǎng)上評教系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

楊 萌

(淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 淮北 235000)

隨著信息技術(shù)高速發(fā)展，目前國內(nèi)興起第二次互聯(lián)網(wǎng)熱。各行各業(yè)都在信息化上轉(zhuǎn)型，達(dá)到智能中國，智能城市，智能辦公等要求[1]。而高校處于科學(xué)前沿，高科技人才聚集地，所以高校辦公和教學(xué)系統(tǒng)也必須改造和升級，以適應(yīng)智能化的教學(xué)。高校評教系統(tǒng)以前多采用人工調(diào)查或者抽樣調(diào)查問卷方式，幾乎以應(yīng)付的方式完成工作。這種手工方式難免存在不公開、不透明、不公平評教缺陷，無法調(diào)動學(xué)生或者教師評教積極性，無法推動教師教學(xué)質(zhì)量提升和鼓勵教師潛心專研教學(xué)。所以高校急需一套公開、透明、公平的評教系統(tǒng)，實(shí)時的根據(jù)事實(shí)情況評定教師教學(xué)質(zhì)量。本系統(tǒng)基于時下流行Spring Cloud技術(shù)，構(gòu)建了一套高可用、高可靠、可擴(kuò)展的智能網(wǎng)上評教系統(tǒng)。本系統(tǒng)可根據(jù)教師教學(xué)實(shí)際情況，靈活配置評教內(nèi)容和評教方式，支持可公開、可匿名，并具有統(tǒng)計(jì)分析功能，便于教師橫向和縱向?qū)Ρ鹊取１疚臉?gòu)建的系統(tǒng)對于提高高校教師教學(xué)水平具有直接的推動力。

1 系統(tǒng)功能及主要技術(shù)

1.1 系統(tǒng)功能

本系統(tǒng)按照功能模塊包括：用戶模塊(包括用戶管理、權(quán)限管理等)；評價系統(tǒng)模塊(包括評分功能、評價查看、評價修改及管理、打印管理、評價結(jié)果展示等)；統(tǒng)計(jì)報(bào)表模塊(包括各種維度報(bào)表統(tǒng)計(jì)等)；配置模塊(包括評價內(nèi)容及方式配置等)；登錄模塊(包括系統(tǒng)登錄和退出功能)。

1.2 關(guān)鍵技術(shù)

本系統(tǒng)采用Spring Cloud架構(gòu)以微服務(wù)方式部署系統(tǒng)。本方案使用技術(shù)棧為Springboot+Mysql+zookeeper+activemq+redis。具體通過Springboot開發(fā)微服務(wù)獨(dú)立程序，利用Mysql存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并且采用主從方式部署，提高系統(tǒng)可靠性；利用zookeeper協(xié)調(diào)微服務(wù)，提升服務(wù)的可用性；使用activemq提供消息隊(duì)列，所有微服務(wù)接口使用消息隊(duì)列交互方式提供系統(tǒng)的服務(wù)消費(fèi)能力。此外，為提升系統(tǒng)的服務(wù)響應(yīng)能力，將Redis部署在服務(wù)端前端。

Spring Cloud實(shí)際上為基于Springboot的快速構(gòu)建分布式系統(tǒng)的工具集。其支持開發(fā)程序在docker和Pivotal Cloud Foundry上部署。可基于JVM的云進(jìn)行原生應(yīng)用開發(fā)，如配置管理、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、熔斷器、智能路由、微代理、控制總線、分布式會話和集群狀態(tài)管理等操作。

作為第二代微服務(wù)的代表性框架，Spring Cloud已經(jīng)在國內(nèi)眾多公司中應(yīng)用。例如，拍拍貸資深架構(gòu)師楊波老師就根據(jù)自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及對Spring Cloud的深入調(diào)研，并結(jié)合國內(nèi)一線互聯(lián)網(wǎng)廠商開源項(xiàng)目應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為Spring Cloud技術(shù)棧中的有些組件離生產(chǎn)級尚存在一定的差距，并基于此提出了一個可供中小團(tuán)隊(duì)參考的微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)棧，又被稱為“中國特色的微服務(wù)架構(gòu)技術(shù)棧1.0”，如圖1所示[8]。

圖1 Spring Cloud解決方案

Spring Cloud核心組件包括Spring Cloud Netflix、Spring Cloud Config、Spring Cloud Bus、Spring Cloud Security、Spring Cloud Consul模塊等。其中Spring Cloud Netflix包括如下組件：Eureka服務(wù)治理組件(包含服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn))；Hystrix容錯管理組件，可實(shí)現(xiàn)熔斷器操作；Ribbon客戶端負(fù)載均衡的服務(wù)調(diào)用組件；基于Ribbon和Hystrix的聲明式服務(wù)調(diào)用組件；網(wǎng)關(guān)組件，可提供智能路由、訪問過濾等功能；外部化配置組件。

Spring Cloud Confi配置管理工具，可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用配置的外部化存儲，支持客戶端配置信息刷新、加密/解密配置內(nèi)容等。

Spring Cloud Bus事件、消息總線，可用于傳播集群中的狀態(tài)變化或事件，以及觸發(fā)后續(xù)的處理[9]。

Spring Cloud Security基于Spring security的安全工具包，可為應(yīng)用程序添加安全控制。

Spring Cloud Consul 封裝了Consul操作，可實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)與工具配置(與Eureka作用類似)，與Docker容器可以無縫集成。

2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)基于Spring Cloud框架實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上評教系統(tǒng)的項(xiàng)目配置、微服務(wù)注冊、服務(wù)提供及消費(fèi)等功能，具體系統(tǒng)服務(wù)消費(fèi)和注冊流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)服務(wù)消費(fèi)和注冊流程

用戶可在前端頁面操作，前端調(diào)用的是消費(fèi)者(Service-App)提供的rest接口，消費(fèi)者去調(diào)用服務(wù)提供者的具體服務(wù)(發(fā)現(xiàn))然后將結(jié)果返回給消費(fèi)者，繼而返回給用戶。利用IntelliJ IDEA結(jié)合Spring Initializer自動生成工程結(jié)構(gòu)，其中主要模塊如下表1所示。

其中springcloud-eureka-server為注冊中心，所有微服務(wù)啟動之后均需要在注冊中心注冊，為便于消費(fèi)者訪問，用戶登錄本系統(tǒng)需發(fā)送登錄請求，登錄后臺模塊則先在注冊中心注冊，然后為用戶登錄動作提供服務(wù)。例如學(xué)生發(fā)起評測動作，則評測服務(wù)提供模塊先在注冊中心注冊，然后為學(xué)生評測動作提供服務(wù)。

springcloud-provider-user-service用戶服務(wù)提供模塊，此模塊主要提供登錄服務(wù)，評測服務(wù)，配置服務(wù)，基本校驗(yàn)服務(wù)等。

springcloud-consumer-h5系統(tǒng)前端，主要為用戶使用界面，例如登錄操作，評測，統(tǒng)計(jì)，分析等界面操作。

springcloud-gateway模塊，主要利用zuul提供服務(wù)注冊網(wǎng)關(guān)，便于服務(wù)調(diào)用和訪問。

表1 各模塊說明

下文對于本系統(tǒng)部分功能代碼進(jìn)行詳細(xì)說明[10]。

本系統(tǒng)采用基于SpringBoot框架的Web和JPA模塊實(shí)現(xiàn)Restful API的常用方法。其中Entity類包括User.java(用戶DAO)，Role.java(角色DAO)，EvaluateRecord.java(評價記錄DAO)，Configuaton.java(配置Dao)，UserType.java(用戶類型Dao)等。其中Role.java具體代碼如下：

業(yè)務(wù)邏輯Service服務(wù)類包括UserService.java，EvaluateService.java，ConfiguationSercie.java等，其中UserService.java代碼如下：

業(yè)務(wù)邏輯控制層主要為后天業(yè)務(wù)邏輯控制代碼，本文主要通過User實(shí)現(xiàn)完整的Restful API 的UserController，主要代碼如下：

本系統(tǒng)主要基于SpringCloud微服務(wù)架構(gòu)，將所有模塊拆解為服務(wù)，在服務(wù)中心進(jìn)行注冊，并提供服務(wù)。而業(yè)務(wù)邏輯模塊均改造為微服務(wù)，單獨(dú)部署啟動，注冊到服務(wù)中心，并為消費(fèi)者提供服務(wù)。本系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯分為登錄服務(wù)，評價服務(wù)，管理服務(wù)等。

4 結(jié)語

本系統(tǒng)基于Spring Cloud構(gòu)建高校網(wǎng)上評教系統(tǒng)，支持微服務(wù)獨(dú)立部署,支持用戶管理、評教管理、統(tǒng)計(jì)分析、配置管理等功能，同時具備高可用、高可靠、可擴(kuò)展能力。本系統(tǒng)對于高校網(wǎng)上評教系統(tǒng)建設(shè)具有較強(qiáng)的借鑒意義，有利于高校教學(xué)水平的提升。