springboot实验室自主预约系统 毕业设计-附源码111953

绪论 研究背景与意义

实验室是高等院校实施素质教育、培养学生创新精神与实践能力的重要基地。实验室对教师和学生开放，为教师和学生提供实践教学条件是实现教学改革的重要内容。目前，传统的实验室管理方式为:教师通过电话或到实验室进行实验室自主预约的申请，管理员用手工记录实验室自主预约情况，管理员根据教师申请的具体条件和时间进行实验室分配，电话通知教师实验室自主预约成功或失败。传统的操作方式比较繁琐，工作量大，操作也不规范。

为了提高实践教学水平，规范实验室开放管理，迫切需要一套能够替代传统管理方式的实验室自主预约系统。因此，决定开发本系统，运用信息技术和计算机管理技术，建立实验室自主预约平台，在网上公布实验室开放状态，容纳人数等信息，并采用网上预约的形式，方便教师通过网络实时查看实验室开放情况，也方便学生通过网络了解实验开放状况。

主要研究目标

信息技术的迅猛发展带来了教育方式和管理方式的变革，随着高校规模的不断扩大和教学管理需求的不断提高，引进先进的信息化手段，实现教学管理方式的网络化和智能化成为教学改革的必然趋势。目前高等学校实验教学改革正在不断地深入，逐渐由封闭型向开放型过渡。现在实验室管理人员的工作负担越来越重，为了减轻实验室管理人员的工作负担，同时针对目前实验室自主预约越来越庞杂的管理局面，开发一套实验室网上预约的管理系统势在必行。基于Java结构的开放实验室自主预约系统针对原有手工管理效率低下，缺乏安全性、可控性等缺点，以校园网为依托，采用科学、高效的教学管理方式，使教师预约实验室比原来更加方便、快捷。

开放实验室自主预约系统将具有良好的开放性、扩展性、完善的系统功能，能全面满足对实验室大量信息进行管理等需求。整个系统既为学生、教师提供了一个简单易用的浏览界面，也为管理员提供了一个通用的、友好的、易扩展的管理界面，并对以后进一步扩大管理系统的规模提供了良好的建设平台，具有很好的灵活性。

相关技术介绍 J2EE技术

人可以掌握多门外语，而一个计算机科学家精通的大多是编程语言，它不是人类的自然语言，比如C语言、Java、Perl等等。由于不同的公司开发出的“中间件”不够规范，所以Sun公司推出J2EE，用这个标准来解决弊病。它提供了良好的机制，让每个层次允许与之相对的服务器、组件运行，使得系统的搭建稳定可用、开发高效、维护方便。

MVVM模式

MVVM模式是常用的开发模式，主要是在代码实现上将其分为M层、V层和C层。

视图（View）代表用户交互界面，一个 Web 应用就可能有很多的界面，在 MVVM模式中，视图仅仅处理的只有数据采集、处理，还有用户的请求， 并不包括业务流程的处理，业务流程由模型（Model）来处理。

模型（Model）就是业务流程/状态的处理及业务规则的制定。模型处理业务流程的过程其它层是无法看见了的，它就像黑箱子，在接受视图请求的数据之后，然后返回最终的处理结果。MVVM最主要的核心就是业务模型的设计，一个典型的应用例子就是目前流行的 EJB 模型，它从应用技术实现的角度对模型做了进一步的划分，以便充分利用现有的组件，但是它不能作为应用设计模型的框架。

控制器（）可以理解为接收用户的请求，然后视图和模型匹配在一起，一起再完成用户请求。它有非常明显的作用在划分控制层上，可以很清晰地告诉你，它就是一个分发器，选择什么样的模型、视图，可以完成用户的什么样的请求。控制层不做所有的数据处理，比如说：用户点击一个连接，控制层接受到请求之后，并不处理业务信息，它只是向模型传递用户的信息，同时告诉模型做什么，然后选择符合需求的视图返回给用户。

B/S结构

B/S（/）比前身架构更为省事的架构。它借助Web 完成数据的传递交流。只需要下载浏览器作为客户端，那么工作就达到“瘦身”效果， 不需要考虑不停装软件的问题。

boot框架

框架是Java平台上的一种开源应用框架，提供具有控制反转特性的容器。尽管框架自身对编程模型没有限制，但其在Java应用中的频繁使用让它备受青睐，以至于后来让它作为EJB（）模型的补充，甚至是替补。框架为开发提供了一系列的解决方案，比如利用控制反转的核心特性，并通过依赖注入实现控制反转来实现管理对象生命周期容器化，利用面向切面编程进行声明式的事务管理，整合多种持久化技术管理数据访问，提供大量优秀的Web框架方便开发等等。框架具有控制反转（IOC）特性，IOC旨在方便项目维护和测试，它提供了一种通过Java的反射机制对Java对象进行统一的配置和管理的方法。框架利用容器管理对象的生命周期，容器可以通过扫描XML文件或类上特定Java注解来配置对象，开发者可以通过依赖查找或依赖注入来获得对象。框架具有面向切面编程（AOP）框架，框架基于代理模式，同时运行时可配置；AOP框架主要针对模块之间的交叉关注点进行模块化。框架的AOP框架仅提供基本的AOP特性，虽无法与框架相比，但通过与的集成，也可以满足基本需求。框架下的事务管理、远程访问等功能均可以通过使用技术实现。的事务管理框架为Java平台带来了一种抽象机制，使本地和全局事务以及嵌套事务能够与保存点一起工作，并且几乎可以在Java平台的任何环境中工作。集成多种事务模板，系统可以通过事务模板、XML或Java注解进行事务配置，并且事务框架集成了消息传递和缓存等功能。的数据访问框架解决了开发人员在应用程序中使用数据库时遇到的常见困难。它不仅对Java:JDBC、iBATS/、、Java数据对象（JDO）、和等所有流行的数据访问框架中提供支持，同时还可以与的事务管理一起使用，为数据访问提供了灵活的抽象。框架最初是没有打算构建一个自己的框架，其开发人员在开发过程中认为现有的框架的呈现层和请求处理层之间以及请求处理层和模型之间的分离不够，于是创建了。

MySQL数据库

MySQL 经过多次的更新，功能层面已经非常的丰富和完善了，从版本到5版本进行了比较大的更新，在商业的实际使用中取得了很好的实际应用效果。最新版本的MySQL支持对信息的压缩，同时还能进行加密能更好的满足对信息安全性的需求。同时经过系统的多次更新，数据库自身的镜像功能也得到了很大的增强，运行的流畅度和易用性方面有了不小的进步，驱动的使用和创建也更加的高效快捷。最大的变动还是进行了空间信息的显示优化，能更加方便的在应用地图上进行坐标的标注和运算。强大的备份功能也保证了用户使用的过程会更加安心，同时支持的特性还支持用户的自行安装和使用。在信息的显示形式上也进行了不小的更新，增加了两个非常使用的显示区，一个是信息区，对表格和文字进行了分类处理，界面的显示更加清爽和具体。第二是仪表的信息控件，能在仪表信息区进行信息的显示，同时还能进行多个信息的比对，为用户的实际使用带来了很大的便捷。

针对本文中设计的实验室自主预约系统在实际的实现过程中，最终选择MySQL数据库的主要原因在于在企业的应用系统应用及开发的过程中会存在大量的数据库比较频繁的操作，而且数据的安全性要求也是非常的高。综合这些因素，最终选择安全性系数比较高的MySQL来对实验室自主预约系统后台数据进行存储操作。

运行模式

是一种属于网络的高级脚本语言,已经被广泛用于Web应用开发,常用来为网页添加各式各样的动态功能,为用户提供更流畅美观的浏览效果。通常脚本是通过嵌入在HTML中来实现自身的功能的。

1.1是一种解释性脚本语言（代码不进行预编译）。

1.2主要用来向HTML（标准通用标记语言下的一个应用）页面添加交互行为。

1.3可以直接嵌入HTML页面，但写成单独的js文件有利于结构和行为的分离。

1.4跨平台特性，在绝大多数浏览器的支持下，可以在多种平台下运行（如、Linux、Mac、、iOS等）。

1.5 脚本语言同其他语言一样，有它自身的基本数据类型，表达式和算术运算符及程序的基本程序框架。提供了四种基本的数据类型和两种特殊数据类型用来处理数据和文字。而变量提供存放信息的地方，表达式则可以完成较复杂的信息处理。

系统分析 可行性分析

技术性方面，采用当前主流的 boot框架进行系统主体框架的搭建，实现前台页面的设计与美观调整，以上技术，均由本人经过系统学习，并且都是在课程设计中实践过的，可以使得开发更加便捷和系统。从技术角度看，这个系统是完全可以实现的。

实用性方面，本次设计的主要任务是在实验室自主预约系统内进行实验室信息查询、实验室自主预约、课堂信息、课程任务、实验报告管理等，符合当前潮流的发展。从用户角度出发，同时也考虑系统运营成本和人力资源，采用网络上的便捷方式，实现线上业务，使得业务流程更系统，也更方便用户的体验，比较实用。

经济性方面，由于本课题中设计的实验室自主预约系统的主要目的是为了能够更加方便及快捷的进行信息的实验室信息查询及预约服务，也就是能够可以直接投入使用的信息化软件。系统的主要成本主要是集中在对使用数据后期继续维护及其管理更新这个操作上。但是一旦系统投入到实际的运行及使用之后就能够很好的提高信息查询检索的效率，同时也需要有效的保证查询者的信息方面的安全性，同时这个实验室自主预约系统所带来的实际应用方面的价值是远远的超过了实际系统进行开发与维护方面的成本，因此，从经济上来说开发这个软件是可行的。

功能需求分析

实验室自主预约系统的功能主要分为前台用户（学生、教师）根据自己的需求进行注册登录，浏览实验室信息并对实验室进行预约操作。后台系统管理员主要对注册用户，实验室信息，实验室预约等进行处理。

学生用例图如下所示。

图3-1 学生用例图

管理员用例图如下所示。

图3-2 管理员用例图

教师用例图如下所示。

图3-3教师用例图

前台用户功能

注册用户的功能如下：

注册：点击注册输入具体信息，设置密码注册用户。

登录：根据账号密码进行篮球场地系统登录操作。

维护个人信息：用户因个人信息的变更可以随时修改自己注册信息。

实验室信息：系统发布实验室信息（包括实验室地址、名称。对应专业、实验室配置等）便于用户浏览。

学生预约：学生根据自己的需求选实验室以及预约的时间时间等进行预约提交。

教师预约：老师根据自己的授课需求对应选择实验室，进行预约提交。

课堂任务：用户可以查看课堂任务信息。

实验报告：发布实验报告信息，（包括实验标题、对应专业、学生、实验详情等）。

实验资料：用户可以进行实验资料查看操作。

后台管理员功能

管理员功能如下：

修改密码：管理员可以随时修改自己进入系统的登录密码，以保证系统的安全性。

公告发布：对系统首页的公告栏进行发布最新公告。

实验室信息管理：对各大实验室场地信息进行维护，对预约信息进行处理，办理预约审核等。

内容管理：发布、删除相关的实验室信息。

用户管理：可以查看注册用户的信息，并对其进行管理。

更多管理：实验报告管理、课堂任务管理、实验报告管理等。

非功能需求分析

首先主要考虑的是系统功能软件，在具体设计的环节上，是不是能够较好的满足各类用户的基本功能需求，如果不能较好的满足用户需求，那么这个系统的存在是没有价值的。软件系统的非功能性求分析，从7个方面展开，一个是性能分析，针对系统；一个是安全分析，针对系统，一个是完整度分析，针对系统，一个是可维护分析，针对系统，一个是可扩展性分析，针对系统，一个是适应业务的性能分析。面对实验室自主预约系统存在的性能、安全、扩展、完整度等7个方面性能综合比对分析后发现，需要相应的非功能性需求分析。

安全性需求分析 系统的安全性

安全性对每一个系统来说都是非常重要的。安全性很好的系统可以保护企业的信息和用户的信息不被窃取。提高系统的安全性不仅是对用户的负责，更是对企业的负责。尤其针对于实验室自主预约系统来说，必须要有很好的安全性来保障整个系统。

系统具有对使用者有权限控制，针对角色的不通限制使用者的权限，以此来确保系统的安全性。

数据的安全性

数据库中的数据是从外界输入的，当数据的输入时，由于种种原因，输入的数据会无效，或者是脏数据。因此，怎样保证输入的数据符合规定，成为了数据库系统，尤其是多用户的关系数据库系统首要关注的问题。

因此，在写入数据库时，要保证数据完整性、正确性和一致性。

数据流程分析

对系统的数据流进行分析，系统的使用者分为二类，一般用户（学生、教师），管理员。系统主要对界面信息传送，登录信息的验证，注册信息的接收，用户各种操作的响应做处理。

系统顶层数据流程图如下图所示。

图3-2 顶层数据流程图

要判断用户是是什么身份，是根据登录的数据来判断后，跳转到对应的功能界面。在系统的内部用户就可以对数据进行操作，数据库中心就可以接收到系统传输的有效数据流来对数据sql语句进行对应操作。

系统底层数据流图如下图所示。

图3-3 底层数据流程图

系统可以分为前台和后台两部分，每一种操作后系统都返回操作结果。前台和后台的数据连接主要通过数据库，既分别对数据库做不同的操作。