部隊軍事訓練在線抽考系統的研究與開發

黑子微

部隊軍事訓練在線抽考系統的研究與開發

黑子微

（山西省軍區數據信息室，山西 太原 030000）

針對部隊軍事訓練抽考的隨機性、公正性問題，設計在線抽考系統，提出了基于JavaScript實現的隨機抽考系統的設計思路，介紹了系統的設計原理、關鍵技術和實現方法，對當前各類開發工具進行比對分析，重點研究了抽考過程的邏輯關系，排除開發過程中遇到的邏輯錯誤和各類影響抽考公正性的情況，詳細闡述了系統架構和運作原理，為各部隊組織訓練抽考提供了幫助。

抽考系統；軍事訓練；邏輯；語言

1 開發背景

當前，部隊軍事訓練越來越貼近實戰，各項訓練標準不斷細化，各項軍事訓練考核成為了重點問題。對于師以上單位，下轄單位多，統一組織考核難度大，機關組考周期長；作戰部隊、信通保障部隊、省軍區部隊總體呈現出駐點分散、保障多元的態勢，對于覆蓋面廣、保障范圍大的單位必須立足各部團自我考核，考核標準無法統一；由大機關統一劃分考核編組，采取“結對互考”的方式存在多種人為因素，難以嚴格按照考核標準檢查軍事訓練成果。因此各單位在組考過程中，需要一個能夠重復利用、完全隨機的在線抽考系統，實現各單位互考互評，以保證考核的公平性，提升組考效率。

現有的隨機結對考核方式，多采取乒乓球彩票搖號機、抽簽抓鬮等方式，無法讓各部團在線實時了解抽考結果。本文所研究開發的在線抽考系統，依托網頁瀏覽器，由軍事綜合信息網接入，可根據考核范圍，適時利用視頻會議系統推送各單位，系統維護無成本，重復利用率高，界面簡潔明了，抽考結果實時公布，極大節省了組考成本。

2 系統綜述

2.1 開發目的

解決大機關組織考核過程中，下轄單位結對互考的隨機抽點問題，明確主考、被考單位和考核內容，節省考務工作準備時間。

2.2 整體構想

考核過程中，根據單位數量劃分為輪次。每一輪次完成3次隨機抽取。流程如圖1所示。

圖1 整體構想

每一輪次分別記錄抽考結果，輪次結束后，將所有結果生成電子表格，以備公示。

2.3 實現功能與原理

XX單位在線抽考系統邏輯關系如圖2所示。

圖2 邏輯關系圖

考核準備：將參加考核單位范圍、考核內容錄入服務器端，啟動服務器，等待響應。

考核實施：啟動客戶端，點擊主考單位抽取欄，向服務器發送請求，由服務器在所有參加考核單位中抓取數據并返回，隨機抽取主考單位A；點擊被考單位抽取欄，向服務器發送請求，由服務器在剩余參加考核單位中抓取數據并返回，隨機抽取被A考核的單位B；點擊考核內容抽取欄，根據被考核單位B的單位性質、訓練內容抽取考核內容；開始下一輪次抽考，直到所有單位抽完；關閉客戶端，服務器恢復待機狀態。

考核結束：所有單位抽考完畢后，由服務器記錄輪次抽考結果，反饋到客戶端，并生成Excel表格備查。

2.4 開發流程

開發流程如下：①根據組考單位需求，設計抽考程序界面，搜集本單位照片素材，進行圖像處理，確定界面風格。②根據在線抽考程序界面預留鍵位像素位置和抽考結果顯示位置，進行前端（客戶端）UI部分的開發。在開發過程中為所有鍵位預留動作函數位置，根據不同單元格像素尺寸，分別確定顯示字號。③進行服務器端的開發，為使程序更加扁平化，提高運行速度，放棄數據庫的使用，采取直接從Excel表格抓取數據的方式。④進行前端（客戶端）邏輯部分的開發，利用服務器返回的數據和預留動作函數完成數據交互。

2.5 開發難點

2.5.1 開發工具的選擇

當前主流語言有Python、C++、Java、JavaScript、VisualBasic等，根據各單位運行平臺、系統實現目的的不同，選擇適應平臺多元、技術成熟、插件廣泛的語言。

2.5.2 邏輯部分的設計

存在三種不成立的情況，分別如下。

第一種情況：如果完全隨機抽取，可能存在A單位抽到了B單位，而B單位恰好抽到了A單位，即A考核B，B又考核A，這樣一來考核有失公正性。隨機互抽邏輯錯誤如圖3所示。

圖3 隨機互抽邏輯錯誤

第二種情況：假如有A、B、C、D、E共5個單位參加考核，抽取結果為A考核B，B考核C，C考核D，D考核A，剩下E只能自我考核。剩余單位自我考核邏輯錯誤如圖4所示。

圖4 剩余單位自我考核邏輯錯誤

第三種情況：假如有A、B、C、D、E共5個單位參加考核，抽取結果為A考核B，B考核C，C考核A，剩下D，E兩個單位無其他選擇，造成的結果同第一種情況。剩余單位互相考核邏輯錯誤如圖5所示。

圖5 剩余單位互相考核邏輯錯誤

2.5.3 數據的抓取

如果采用數據庫，則系統的體量增大，數據調用造成響應時間延長，延長開發周期；如果每次抽考修改服務器代碼，則抽考過程太過煩瑣專業，達不到提高組考效率的目的。本系統擬采用從Excel抓取數據，但需要解決數據從Excel表格流向服務器后臺的問題。

2.5.4 數據的交互

服務器抽考結果如何與前端（客戶端）實現往來，前端（客戶端）請求如何向后臺（服務器）發送是一個問題。

3 技術實現

3.1 系統架構

系統整體架構如圖6所示。

圖6 系統整體架構

3.1.1 客戶端部分

HTML5+CSS3：HTML5是構建Web內容的一種描述方式，意為超文本傳輸，適配目前所有主流瀏覽器，當前各類網頁都基于該標準開發。CSS3是CSS的最新版本，意為層疊樣式表，通過對自定義樣式表選擇符的引用，確定網頁各元素的外觀。HTML5和CSS3確定了網頁的內容和樣式，是前端UI部分開發的核心。

JavaScript（JS）：該部分是系統開發的核心。JS是一種腳本語言，主要面向Web開發，具有函數優先、輕量化、無類型的特點，普適性好。在開發過程中，該語言主要完成抽考系統前端（客戶端）邏輯部分的編寫，同時能夠控制各單位隨機閃現的滾動效果，并根據單元格字數多少調整字號。此系統用到了JS的3個插件和技術，即jQuery、JSON、AJAX。jQuery是JS框架，能夠極大地減少代碼量，精準地選擇到每一個鍵位和顯示框；JSON主要用以完成數據的模塊化，服務器將數據轉換成JSON格式打包發送至客戶端，由客戶端轉換成JS對象，解析成字符串，在頁面顯示；AJAX主要用以完成異步數據交換，由于網頁中不同部分顯示了不同函數的返回值，在切換抽考單位的過程中，需要在不刷新整個網頁的情況下完成局部數據更新，因此必須引入此項 功能。

該部分將轉化成字符串的數據保存為集合，集合由不同數組構成，每個單位包含的信息為一個數組。數組與集合如圖7所示。

圖7 數組與集合

Tomcat：主要用以完成前端（客戶端）與后臺（服務器）之間的數據交互，需要在客戶端與服務器分別部署。對于有特別需求的單位，可以將服務器省略，將同一臺終端既作為服務器又作為客戶端，Tomcat發揮了橋梁的作用。

3.1.2 服務器部分

Java：該部分是服務器端的核心。通過Java主要完成Excel數據表內容的抓取并打包成JSON格式。由于JSON是基于JavaScript的功能，通過Java語言無法直接將數據轉換為JSON格式，因此在開發過程中需要在開發環境lib中單獨掛載JSON的jar包。

Tomcat：作用與前端（客戶端）的Tomcat相似，用以完成數據交互。

3.1.3 數據流向

數據流向：原始數據—服務器端（Java）打包數據—客戶端（JS）解析數據—客戶端頁面顯示。

3.2 難點解決

3.2.1 開發工具比選

由于前端是整個系統的核心，因此優先考慮適合前端開發的語言。JavaScript普適性好，能夠與HTML5、CSS3無縫銜接。服務器端可以選擇C++、Python，但C++架構復雜，多繼承、指針等運用復雜，增大開發難度；Python與JavaScript無法通過JSON工具包實現數據交互。與之相比，Java成型時間較早，相對成熟，且與JavaScript語法結構相近，數據交互簡單，因此后臺開發用Java完成。

開發環境選擇Idea，搭配JDK采用目前免費的jdk14。Idea平臺可同時編譯并運行前端和后臺代碼，編譯方式智能程度高。

3.2.2 邏輯問題的排除

3.2.2.1 完全隨機過程中的A、B互相抽考問題

在每個單位的數組中，添加末位標識符，作為是否能夠被抽考的依據，每次抽取先對末位標識符進行判斷，如果是“Y”則表示可以進行抽取，如果是“N”則表示跳過此單位，更改末位標識符如圖8所示。抽取過程中，當A作為主考單位，抽中了B，那么在B作主考單位時，通過條件語句將A數組的末位標識符改為“N”，跳過A單位。

圖8 更改末位標識符

3.2.2.2 單剩1個單位時自考問題

該問題需要在備選單位剩余2個時進行邏輯語句設計，并且在每個單位參與完抽考后，將前述末位標識符都變更為“N”。例如，在A抽考B，B抽考C，C抽考D的情況下，主考、被考單位分別剩D、E和A、E兩個，一旦D抽考到了A，那么邏輯錯誤將出現。因此需要在此時將隨機打破，令D強制抽取E，剩余單位唯一的邏輯錯誤排除如圖9所示。

圖9 剩余單位唯一的邏輯錯誤排除

3.2.2.3 剩余最后2個單位互相抽考問題

在隨機的基礎上，對單位抽取加以限制，確保每個單位能當主考，每個單位都有機會被考。可在備選單位剩余3個時進行邏輯語句設計。例如，在A抽考B，B抽考C的情況下，一旦C隨機抽到了A，邏輯錯誤將出現。因此當C作為主考單位時將隨機打破，將A末位標識符改為“N”，令C強制抽取D或E，剩余2個單位互相抽考邏輯錯誤的排除如圖10所示。

圖10 剩余2個單位互相抽考邏輯錯誤的排除

3.2.3 數據的抓取

由于不考慮使用數據庫進行開發，因此需要掛載能夠與Java兼容，且支持從Excel表格抓取數據的工具，數據抓取需完成從Excel表抓取數據和將抓取的數據解析成JavaScript能夠讀取的內容兩個工作。需要的工具如圖11所示。

數據抓取選擇jxl.jar工具包，該工具包是由Java編寫而成，專用以操作Excel表格的工具類庫。系統主要用到了其中的Sheet接口、WorkBook類和read.biff包下的BiffException類，Sheet接口提供了全部讀、寫類方法名，WorkBook類提供了Sheet接口的具體實現方法，BiffException類提供了從Excel表格抓取數據的異常處理。

開發過程中將文件路徑傳入getWorkBook()方法獲取工作表對象，再由getSheets()方法獲取工作簿，由getRows()方法獲取每行數據，最后遍歷各行數據，完成數據抓取，具體代碼如圖12所示。

圖11 數據抓取所需工具包

圖12 數據抓取工具包的使用

抓取數據解析選擇json.jar工具包，主要用到了其中的JSONObject類和JSONArray類。

開發過程中通過操作JSONObject的實例化對象，利用其put()方法，將抓取的字符串寫入內存，再通過操作JSONArray的實例化對象，利用add()方法，將存入的JSONObject對象轉化為集合，供向前端發送使用。具體代碼如圖13所示。

圖13 數據解析工具包的使用

3.2.4 數據的交互

數據交互基于Tomcat完成，利用Tomcat自帶工具包servlet-api.jar完成數據交互。主要用到http包中的HttpServlet類、HttpServletRequest類、HttpServletResponse類和ServletException類，http包中的類用于數據發送和反饋，ServletException類用于異常處理。數據交互所需工具包如圖14所示。

圖14 數據交互所需工具包

開發過程中通過繼承HttpServlet類、執行父類構造方法和重寫doGet()方法實現數據交互。關鍵代碼如圖15所示。

圖15 數據交互工具包的使用

4 結語

該系統可以保證軍事訓練抽考過程公平公正、完全隨機，排除了抽考過程中的人為因素，大大減輕了組考負擔，主考單位、被考單位、考核內容一目了然，尤其適合于建制級別高、覆蓋面廣、駐點分散的單位，可以在各單位組織抽考過程中發揮重要作用。

TP311.5

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.01.005

2095－6835（2021）01－0013－04

黑子微（1992—），男，河北趙縣人，本科，助理工程師，研究方向為計算機編程、網頁設計制作、數據庫維護。

〔編輯：嚴麗琴〕