黑子微

部隊軍事訓(xùn)練在線抽考系統(tǒng)的研究與開發(fā)

黑子微

（山西省軍區(qū)數(shù)據(jù)信息室，山西 太原 030000）

針對部隊軍事訓(xùn)練抽考的隨機性、公正性問題，設(shè)計在線抽考系統(tǒng)，提出了基于JavaScript實現(xiàn)的隨機抽考系統(tǒng)的設(shè)計思路，介紹了系統(tǒng)的設(shè)計原理、關(guān)鍵技術(shù)和實現(xiàn)方法，對當(dāng)前各類開發(fā)工具進(jìn)行比對分析，重點研究了抽考過程的邏輯關(guān)系，排除開發(fā)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(xì)闡述了系統(tǒng)架構(gòu)和運作原理，為各部隊組織訓(xùn)練抽考提供了幫助。

抽考系統(tǒng)；軍事訓(xùn)練；邏輯；語言

1 開發(fā)背景

當(dāng)前，部隊軍事訓(xùn)練越來越貼近實戰(zhàn)，各項訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)不斷細(xì)化，各項軍事訓(xùn)練考核成為了重點問題。對于師以上單位，下轄單位多，統(tǒng)一組織考核難度大，機關(guān)組考周期長；作戰(zhàn)部隊、信通保障部隊、省軍區(qū)部隊總體呈現(xiàn)出駐點分散、保障多元的態(tài)勢，對于覆蓋面廣、保障范圍大的單位必須立足各部團(tuán)自我考核，考核標(biāo)準(zhǔn)無法統(tǒng)一；由大機關(guān)統(tǒng)一劃分考核編組，采取“結(jié)對互考”的方式存在多種人為因素，難以嚴(yán)格按照考核標(biāo)準(zhǔn)檢查軍事訓(xùn)練成果。因此各單位在組考過程中，需要一個能夠重復(fù)利用、完全隨機的在線抽考系統(tǒng)，實現(xiàn)各單位互考互評，以保證考核的公平性，提升組考效率。

現(xiàn)有的隨機結(jié)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(tuán)在線實時了解抽考結(jié)果。本文所研究開發(fā)的在線抽考系統(tǒng)，依托網(wǎng)頁瀏覽器，由軍事綜合信息網(wǎng)接入，可根據(jù)考核范圍，適時利用視頻會議系統(tǒng)推送各單位，系統(tǒng)維護(hù)無成本，重復(fù)利用率高，界面簡潔明了，抽考結(jié)果實時公布，極大節(jié)省了組考成本。

2 系統(tǒng)綜述

2.1 開發(fā)目的

解決大機關(guān)組織考核過程中，下轄單位結(jié)對互考的隨機抽點問題，明確主考、被考單位和考核內(nèi)容，節(jié)省考務(wù)工作準(zhǔn)備時間。

2.2 整體構(gòu)想

考核過程中，根據(jù)單位數(shù)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(gòu)想

每一輪次分別記錄抽考結(jié)果，輪次結(jié)束后，將所有結(jié)果生成電子表格，以備公示。

2.3 實現(xiàn)功能與原理

XX單位在線抽考系統(tǒng)邏輯關(guān)系如圖2所示。

圖2 邏輯關(guān)系圖

考核準(zhǔn)備：將參加考核單位范圍、考核內(nèi)容錄入服務(wù)器端，啟動服務(wù)器，等待響應(yīng)。

考核實施：啟動客戶端，點擊主考單位抽取欄，向服務(wù)器發(fā)送請求，由服務(wù)器在所有參加考核單位中抓取數(shù)據(jù)并返回，隨機抽取主考單位A；點擊被考單位抽取欄，向服務(wù)器發(fā)送請求，由服務(wù)器在剩余參加考核單位中抓取數(shù)據(jù)并返回，隨機抽取被A考核的單位B；點擊考核內(nèi)容抽取欄，根據(jù)被考核單位B的單位性質(zhì)、訓(xùn)練內(nèi)容抽取考核內(nèi)容；開始下一輪次抽考，直到所有單位抽完；關(guān)閉客戶端，服務(wù)器恢復(fù)待機狀態(tài)。

考核結(jié)束：所有單位抽考完畢后，由服務(wù)器記錄輪次抽考結(jié)果，反饋到客戶端，并生成Excel表格備查。

2.4 開發(fā)流程

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

2.5 開發(fā)難點

2.5.1 開發(fā)工具的選擇

當(dāng)前主流語言有Python、C++、Java、JavaScript、VisualBasic等，根據(jù)各單位運行平臺、系統(tǒng)實現(xiàn)目的的不同，選擇適應(yīng)平臺多元、技術(shù)成熟、插件廣泛的語言。

2.5.2 邏輯部分的設(shè)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(jié)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(jié)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(jié)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(shù)據(jù)的抓取

如果采用數(shù)據(jù)庫，則系統(tǒng)的體量增大，數(shù)據(jù)調(diào)用造成響應(yīng)時間延長，延長開發(fā)周期；如果每次抽考修改服務(wù)器代碼，則抽考過程太過煩瑣專業(yè)，達(dá)不到提高組考效率的目的。本系統(tǒng)擬采用從Excel抓取數(shù)據(jù)，但需要解決數(shù)據(jù)從Excel表格流向服務(wù)器后臺的問題。

2.5.4 數(shù)據(jù)的交互

服務(wù)器抽考結(jié)果如何與前端（客戶端）實現(xiàn)往來，前端（客戶端）請求如何向后臺（服務(wù)器）發(fā)送是一個問題。

3 技術(shù)實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖6所示。

圖6 系統(tǒng)整體架構(gòu)

3.1.1 客戶端部分

HTML5+CSS3：HTML5是構(gòu)建Web內(nèi)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(dāng)前各類網(wǎng)頁都基于該標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)。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(wǎng)頁各元素的外觀。HTML5和CSS3確定了網(wǎng)頁的內(nèi)容和樣式，是前端UI部分開發(fā)的核心。

JavaScript（JS）：該部分是系統(tǒng)開發(fā)的核心。JS是一種腳本語言，主要面向Web開發(fā)，具有函數(shù)優(yōu)先、輕量化、無類型的特點，普適性好。在開發(fā)過程中，該語言主要完成抽考系統(tǒng)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(xiàn)的滾動效果，并根據(jù)單元格字?jǐn)?shù)多少調(diào)整字號。此系統(tǒng)用到了JS的3個插件和技術(shù)，即jQuery、JSON、AJAX。jQuery是JS框架，能夠極大地減少代碼量，精準(zhǔn)地選擇到每一個鍵位和顯示框；JSON主要用以完成數(shù)據(jù)的模塊化，服務(wù)器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成JSON格式打包發(fā)送至客戶端，由客戶端轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)交換，由于網(wǎng)頁中不同部分顯示了不同函數(shù)的返回值，在切換抽考單位的過程中，需要在不刷新整個網(wǎng)頁的情況下完成局部數(shù)據(jù)更新，因此必須引入此項 功能。

該部分將轉(zhuǎn)化成字符串的數(shù)據(jù)保存為集合，集合由不同數(shù)組構(gòu)成，每個單位包含的信息為一個數(shù)組。數(shù)組與集合如圖7所示。

圖7 數(shù)組與集合

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

3.1.2 服務(wù)器部分

Java：該部分是服務(wù)器端的核心。通過Java主要完成Excel數(shù)據(jù)表內(nèi)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為JSON格式，因此在開發(fā)過程中需要在開發(fā)環(huán)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(shù)據(jù)交互。

3.1.3 數(shù)據(jù)流向

數(shù)據(jù)流向：原始數(shù)據(jù)—服務(wù)器端（Java）打包數(shù)據(jù)—客戶端（JS）解析數(shù)據(jù)—客戶端頁面顯示。

3.2 難點解決

3.2.1 開發(fā)工具比選

由于前端是整個系統(tǒng)的核心，因此優(yōu)先考慮適合前端開發(fā)的語言。JavaScript普適性好，能夠與HTML5、CSS3無縫銜接。服務(wù)器端可以選擇C++、Python，但C++架構(gòu)復(fù)雜，多繼承、指針等運用復(fù)雜，增大開發(fā)難度；Python與JavaScript無法通過JSON工具包實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。與之相比，Java成型時間較早，相對成熟，且與JavaScript語法結(jié)構(gòu)相近，數(shù)據(jù)交互簡單，因此后臺開發(fā)用Java完成。

開發(fā)環(huán)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(shù)組中，添加末位標(biāo)識符，作為是否能夠被抽考的依據(jù)，每次抽取先對末位標(biāo)識符進(jìn)行判斷，如果是“Y”則表示可以進(jìn)行抽取，如果是“N”則表示跳過此單位，更改末位標(biāo)識符如圖8所示。抽取過程中，當(dāng)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(shù)組的末位標(biāo)識符改為“N”，跳過A單位。

圖8 更改末位標(biāo)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(jìn)行邏輯語句設(shè)計，并且在每個單位參與完抽考后，將前述末位標(biāo)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(xiàn)。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(chǔ)上，對單位抽取加以限制，確保每個單位能當(dāng)主考，每個單位都有機會被考?？稍趥溥x單位剩余3個時進(jìn)行邏輯語句設(shè)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(xiàn)。因此當(dāng)C作為主考單位時將隨機打破，將A末位標(biāo)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(shù)據(jù)的抓取

由于不考慮使用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行開發(fā)，因此需要掛載能夠與Java兼容，且支持從Excel表格抓取數(shù)據(jù)的工具，數(shù)據(jù)抓取需完成從Excel表抓取數(shù)據(jù)和將抓取的數(shù)據(jù)解析成JavaScript能夠讀取的內(nèi)容兩個工作。需要的工具如圖11所示。

數(shù)據(jù)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(tǒng)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(xiàn)方法，BiffException類提供了從Excel表格抓取數(shù)據(jù)的異常處理。

開發(fā)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(shù)據(jù)，最后遍歷各行數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)抓取，具體代碼如圖12所示。

圖11 數(shù)據(jù)抓取所需工具包

圖12 數(shù)據(jù)抓取工具包的使用

抓取數(shù)據(jù)解析選擇json.jar工具包，主要用到了其中的JSONObject類和JSONArray類。

開發(fā)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(nèi)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(zhuǎn)化為集合，供向前端發(fā)送使用。具體代碼如圖13所示。

圖13 數(shù)據(jù)解析工具包的使用

3.2.4 數(shù)據(jù)的交互

數(shù)據(jù)交互基于Tomcat完成，利用Tomcat自帶工具包servlet-api.jar完成數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)發(fā)送和反饋，ServletException類用于異常處理。數(shù)據(jù)交互所需工具包如圖14所示。

圖14 數(shù)據(jù)交互所需工具包

開發(fā)過程中通過繼承HttpServlet類、執(zhí)行父類構(gòu)造方法和重寫doGet()方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。關(guān)鍵代碼如圖15所示。

圖15 數(shù)據(jù)交互工具包的使用

4 結(jié)語

該系統(tǒng)可以保證軍事訓(xùn)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(fù)擔(dān)，主考單位、被考單位、考核內(nèi)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(fā)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(wǎng)頁設(shè)計制作、數(shù)據(jù)庫維護(hù)。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕