花凌鋒，李徐紅

(安徽理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院,安徽淮南232001)

基于CGI Web框架的作業(yè)系統(tǒng)管理模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

花凌鋒，李徐紅

(安徽理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院,安徽淮南232001)

針對(duì)基于ASP(Active Server Pages)、JSP(Java Server Pages)技術(shù)的作業(yè)系統(tǒng)存在的運(yùn)行占用資源高、管理困難等問(wèn)題。使用基于C語(yǔ)言的CGI/Fast CGI Web開發(fā)框架，探討并實(shí)現(xiàn)了高校作業(yè)系統(tǒng)管理模塊。實(shí)際應(yīng)用表明，該模塊使作業(yè)運(yùn)行效率更高，維護(hù)更加方便，對(duì)高校教學(xué)具有很高的輔助價(jià)值。

C語(yǔ)言；快速服務(wù)頁(yè)；sqlite；CGI/Fast CGI Web

1 背景

隨著網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，教師學(xué)生對(duì)教輔方式的要求也越來(lái)越高。作為教學(xué)核心之一的作業(yè)管理也趨向于更加便捷快速的方式。目前國(guó)內(nèi)外有很多作業(yè)管理的相關(guān)軟件，采用的技術(shù)多種多樣，如基于JSP、FTP等模式。但大多數(shù)作業(yè)管理系統(tǒng)主要用于網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的遠(yuǎn)程教學(xué)，雖然有部分針對(duì)教學(xué)中作業(yè)管理的軟件，但普遍具有功能不全或是操作、維護(hù)困難的毛病，針對(duì)國(guó)內(nèi)外對(duì)教學(xué)管理軟件的巨大需求和基本要求，一個(gè)好的教學(xué)管理軟件，必須要功能齊全，操作簡(jiǎn)便，向用戶展示友善的操作界面。在完善功能的同時(shí)又必須兼顧系統(tǒng)的靈活性，安全性，健壯性。一個(gè)好的教學(xué)管理系統(tǒng)，不管是計(jì)算機(jī)專業(yè)人員還是其他普通用戶都能很快上手，真正實(shí)現(xiàn)操作簡(jiǎn)便、便于維護(hù)，功能齊全、安全可靠、容易普及。基于此本文使用基于C語(yǔ)言[4,6-7]的CGI[10]/Fast CGI Web[8]開發(fā)框架，設(shè)計(jì)一套高校作業(yè)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)了管理模塊。

2 關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 程序框架

目前，開發(fā)此類系統(tǒng)的技術(shù)主要有ASP/ASP.NET、JSP技術(shù)。針對(duì)本系統(tǒng)的功能需求和性能需求，采用基于C語(yǔ)言的CGI/Fast CGI Web開發(fā)框架。該框架以qDecoder、qlibc庫(kù)和Berkeley模板宏為基礎(chǔ)，并加以移植(直至現(xiàn)在qDecoder和qlibc只能運(yùn)行在Free BSD和linux平臺(tái)下)改造和擴(kuò)充，同時(shí)又借鑒了Free pascal的fpweb技術(shù)。充分地體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮乃枷搿?/p>

其主要思想是：一個(gè)web應(yīng)用由一系列Web動(dòng)作構(gòu)成。即利用對(duì)象技術(shù)將一個(gè)Web應(yīng)用抽象并封裝成一個(gè)Web應(yīng)用類(qwebapp_t)和一系列Web動(dòng)作類(qwebaction_t)。一個(gè)Web應(yīng)用對(duì)象(qwebapp_t的實(shí)例)就如同一個(gè)任務(wù)分發(fā)器，根據(jù)不同的路徑信息，創(chuàng)建相應(yīng)的Web動(dòng)作對(duì)象(qwebaction_t的實(shí)例)，并將特定的處理方法賦予該Web動(dòng)作對(duì)象，以處理與路徑信息相應(yīng)的web請(qǐng)求。利用對(duì)象的多態(tài)特征，由同一個(gè)qwebaction_t類實(shí)例化的這一系列Web動(dòng)作對(duì)象，擁有不同的方法，以處理不同請(qǐng)求。

因此此技術(shù)開發(fā)的系統(tǒng)具有體積小、運(yùn)行環(huán)境要求低、速度快、功能強(qiáng)大、風(fēng)格獨(dú)樹一幟等特點(diǎn)。特別是它的模板技術(shù)，非常先進(jìn)，可以處理任意層嵌套，即模板遞歸。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

目前，開發(fā)系統(tǒng)一般采用ACCESS、SQL SERVER、MYSQL等作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，本系統(tǒng)采用的是SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)，具體原因是因?yàn)樗哂幸韵绿卣鳌?/p>

SQLite[1-2]實(shí)現(xiàn)了SQL-92標(biāo)準(zhǔn)中的大部分，包括事務(wù)，即包括事務(wù)的原子性、一致性、隔離性和持久性(ACID)，觸發(fā)器和多數(shù)的復(fù)雜查詢。不進(jìn)行類型檢查。除此之外，SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)小巧、靈活還具有可嵌入的特征，總體來(lái)說(shuō)其功能非常強(qiáng)大、實(shí)用。

2.3 開發(fā)環(huán)境

Min GW(Minimalist GNU for Windows)，又稱mingw32，是將GCC編譯器和GNU Binutils移植到Win32平臺(tái)下的產(chǎn)物，包括一系列頭文件(Win32API)、庫(kù)和可執(zhí)行文件。它是一個(gè)可自由使用和自由發(fā)布的Windows特定頭文件和使用GNU[9]工具集導(dǎo)入庫(kù)的集合，允許在GNU/Linux和Windows平臺(tái)生成本地的Windows程序而不需要第三方C運(yùn)行時(shí)庫(kù)。

Geany是一個(gè)使用GTK+工具包編寫、有集成開發(fā)環(huán)境(IDE)基本特性的文件編輯器。它的目標(biāo)是提供一個(gè)小型快速、依賴軟件包較少的集成開發(fā)環(huán)境。Geany支持許多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是一個(gè)全功能的編輯器，可以運(yùn)行于Linux、Mac OS、BSD、Solaris和Windows等多種操作系統(tǒng)。它支持基本的語(yǔ)法高亮、代碼自動(dòng)完成、調(diào)用提示、插件擴(kuò)展。支持文件類型：C，CPP，Java，Python，PHP，HTML，Doc Book，Perl，LateX和Bash腳本。

3 管理模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 作業(yè)系統(tǒng)管理模塊功能設(shè)計(jì)

作業(yè)系統(tǒng)中管理模塊的功能體現(xiàn)在后臺(tái)管理，主要包括以下功能：1)管理員設(shè)置院系、班級(jí)、課程、任課教師；2)管理員修改教師資料；3)管理員初始化教師口令；4)管理員遠(yuǎn)程維護(hù)系統(tǒng)及模板。具體功能如圖1所示。

圖1 管理員模塊功能結(jié)構(gòu)圖

3.2 作業(yè)系統(tǒng)管理模塊實(shí)現(xiàn)

1)教師數(shù)據(jù)維護(hù)模塊：教師數(shù)據(jù)維護(hù)模塊包括教師數(shù)據(jù)插入、修改、刪除以及口令的初始化幾個(gè)功能。管理員通過(guò)操作訪問(wèn)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，查看相應(yīng)的學(xué)院所有教師數(shù)據(jù)。當(dāng)該學(xué)院有新的教師加入，管理員可通過(guò)點(diǎn)擊插入按鈕進(jìn)入教師數(shù)據(jù)添加界面，如圖2所示，將新教師的學(xué)院、工號(hào)、姓名及性別數(shù)據(jù)添加完成后提交，即可生成新的教師數(shù)據(jù)。當(dāng)教師的數(shù)據(jù)需要修改時(shí)，可點(diǎn)擊修改對(duì)教師的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改并提交，如圖3所示。數(shù)據(jù)刪除功能可以幫助管理員刪除離退教師的信息，保證后臺(tái)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確性，如圖4所示?？诹钪刂霉δ芸梢詭椭處熗瓿傻卿浛诹畹闹刂?，當(dāng)教師忘記密碼，無(wú)法登錄時(shí)，管理員可以通過(guò)口令重置功能將教師的登錄口令重置為其初始密碼，如圖5所示。

圖2 添加教師數(shù)據(jù)

圖3 修改教師數(shù)據(jù)

圖4 刪除教師數(shù)據(jù)

2)模板數(shù)據(jù)維護(hù)模塊：該模塊主要實(shí)現(xiàn)模板數(shù)據(jù)的維護(hù)。作業(yè)管理模塊的最大優(yōu)勢(shì)是管理員可以通過(guò)遠(yuǎn)程進(jìn)行模板的修改和上傳，從而使系統(tǒng)維護(hù)起來(lái)更加簡(jiǎn)單易行。當(dāng)需要改變當(dāng)前系統(tǒng)顯示界面的布局時(shí)，管理員訪問(wèn)后臺(tái)模板，并修改頁(yè)面顯示參數(shù)，便可以改變當(dāng)前系統(tǒng)的顯示布局。當(dāng)系統(tǒng)增加新的功能時(shí)，管理員通過(guò)訪問(wèn)后臺(tái)代碼文件，進(jìn)行函數(shù)的編寫，并上傳相應(yīng)功能函數(shù)的顯示模板，即可為系統(tǒng)增加新的功能。

圖5 口令重置

3)文件管理模塊：該模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中的文件進(jìn)行管理，系統(tǒng)使用時(shí)教師和學(xué)生會(huì)上傳相應(yīng)的作業(yè)文件，日積月累作業(yè)文件會(huì)越來(lái)越多。當(dāng)教師離職或是學(xué)生畢業(yè)一定時(shí)間后，管理員可以通過(guò)此功能對(duì)這些冗余數(shù)據(jù)文件進(jìn)行刪除，保證系統(tǒng)空間充足，運(yùn)行更加流暢。

4)更改口令命令模塊：管理員可以通過(guò)此功能對(duì)自身登錄口令進(jìn)行更改，方便管理員操作管理系統(tǒng)。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于C語(yǔ)言的CGI/Fast CGI Web開發(fā)框架本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)作業(yè)系統(tǒng)管理模塊。管理模塊的實(shí)現(xiàn)不僅能夠及時(shí)的管理作業(yè)系統(tǒng)，解決教師學(xué)生在使用時(shí)存在的問(wèn)題。還能通過(guò)遠(yuǎn)程操作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升級(jí)與更改，方便了系統(tǒng)的維護(hù)工作。作業(yè)系統(tǒng)作為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于教學(xué)中的一大特色作極大地方便教師和學(xué)生的工作和學(xué)習(xí)。管理模塊的開發(fā)實(shí)現(xiàn)是作業(yè)系統(tǒng)更加便捷有效的為高校教學(xué)工作提供服務(wù)。

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2017-06-08

花凌鋒(1991—)，碩士，主要研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)挖掘，推薦系統(tǒng)。