基于node.js中小学生中文写作网

摘 要

信息化社会内需要与之针对性的信息获取途径，但是途径的扩展基本上为人们所努力的方向，由于站在的角度存在偏差，人们经常能够获得不同类型信息，这也是技术最为难以攻克的课题。针对中小学生中文写作等问题，对中小学生中文写作进行研究分析，然后开发设计出中小学生中文写作网以解决问题。

中小学生中文写作网主要功能模块包括系统首页、公共管理（轮播图、公告栏）用户管理（管理员、注册用户）系统内容（好文分享、文章分类）系统模块（作文分类、用户投稿、作文展示、作文修稿、作文退稿、写作教程）管理，采取面对对象的开发模式进行软件的开发和硬体的架设，能很好的满足实际使用的需求，完善了对应的软体架设以及程序编码的工作，采取Mysql作为后台数据的主要存储单元，运用软件工程原理和开发方法，采用node.js的koa技术构建的一个管理系统，实现了本系统的全部功能。本次报告，首先分析了研究的背景、作用、意义，为研究工作的合理性打下了基础。针对中小学生中文写作网的各项需求以及技术问题进行分析，证明了系统的必要性和技术可行性，然后对设计系统需要使用的技术软件以及设计思想做了基本的介绍，最后来实现中小学生中文写作网和部署运行使用它。

关键词：中小学生中文写作；node.js的koa；Mysql数据库

Based on node JS Chinese writing network for primary and middle school students

Abstract

In the information society, there is a need for targeted information access, but the expansion of access is basically the direction of people's efforts. Due to the deviation of the perspective, people can often obtain different types of information, which is also the most difficult subject for technology to overcome. Aiming at the problems of Chinese writing of primary and middle school students, this paper studies and analyzes the Chinese writing of primary and middle school students, and then develops and designs the Chinese writing network of primary and middle school students to solve the problems.

The main functional modules of the Chinese writing network for primary and secondary school students include system home page, public management (rotation map, bulletin board), user management (administrator, registered user), system content (good article sharing, article classification) and system module (composition classification, user contribution, composition display, writing revision, composition rejection, Writing Tutorial) management, The object-oriented development mode is adopted for software development and hardware erection, which can well meet the needs of practical use, improve the corresponding software erection and program coding, take MySQL as the main storage unit of background data, use software engineering principles and development methods, and adopt node JS koa technology to build a management system, to achieve all the functions of the system. This report first analyzes the background, function and significance of the research, which lays a foundation for the rationality of the research work. This paper analyzes the various needs and technical problems of primary and secondary school students' Chinese writing network, proves the necessity and technical feasibility of the system, then makes a basic introduction to the technical software and design ideas needed to design the system, and finally realizes the deployment and operation of primary and secondary school students' Chinese writing network.

Key words: Chinese writing of primary and middle school students; node. Koa of JS;

目  录

第1章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2开发现状

第2章 相关技术介绍

2.1 koa框架

2.2 Vue.js主要功能

2.3 MVVM模式介绍

2.4 B/S体系工作原理 4

2.5 Mysql数据库 5

第3章 系统分析 6

3.1可行性分析 6

3.2功能需求分析

3.2.1前台用户功能

3.2.2后台管理员功能

3.3非功能需求分析

3.4安全性需求分析

3.4.1系统的安全性 9

3.4.2数据的安全性 9

3.5数据流程分析

第4章 系统设计

4.1系统架构设计

4.2系统总体设计

4.3系统功能设计

4.4数据库设计

4.4.1数据需求分析

4.4.3数据库表设计

第5章 系统实现

5.1系统功能模块

5.2管理员功能模块 20

5.3用户功能模块 23

第6章 系统测试

6.1测试目的

6.2功能测试 24

6.3性能测试 26

第7章 总结与展望 27

参考文献 28

致谢

1. 绪论
   1. 研究背景与意义

中小学生中文写作网能很方便的管理作文稿件的基本信息，它的内容对于普通用户、管理员两方面的共同协作有着巨大的作用，同时该系统也是对作品信息维护的一种相当方便的管理系统。

与现行系统相比，中小学生中文写作网的开发与实施具有以下优势：

(1)通过前期的调研和流程分析，从而制定的按照规定流程完成的创作系统将严格规范创作、审稿工作过程，杜绝不规范操作，使创作工作更加规范，提高了作文在审稿过程中的权威性；

(2)科学的优化流程，有利于提高创作、审稿工作的效率。由于系统将投稿、审稿过程中的数据进行数字化处理，可以随时为整个过程提供数据服务，有助于系统的高效运行；

(3)审稿过程和结果更加科学。系统对审稿专家的基本信息及学术专长进行管理，使编辑一方面可以均衡地分配审稿专家的任务量；另一方面可以在作品所属领域中检索到合适的审稿人，为作文作品的审稿质量提供了保证。

1. 开发现状

国外的网络写作平台

加拿大研究人员开发的“知识论坛”(Knowledge Forum)是一个基于建构主义理论的在线学习平台。它为学生提供了一个公共社区空间，学生可以自由地进行知识建构。它提供强大的支架功能，为学生建构知识提供帮助；还支持多种评价分析工具，教师和学生可以随时使用这些工具了解知识建构进行的情况，但目前仅支持以Applet的形式来支持学生的建构活动。国外基于网络的通用版的作文教学学习平台有CSILE系统、Kolumbus系统等，这些系统虽然都具有一定的辅助教学功能，但都存有针对性过强，技术上通用，内容体系却局限于某些科目的的缺点。

国内的网络写作平台

由清华大学开发的英语写作系统是学习系统开发方面比较突出的典范，该系统是一个立体化、数字化、开放式的写作训练平台，其主要内容包括：纸版学生用书、教师用书、文摘文本生成软件、论文设计专家系统、写作学习语料库、自我评估语料库、写作研究语料库及写作关键词库。基于网络的通用型的作文教学学习平台：国内以方正软件公司为首开发的“数字校园学习解决方案”和Vclass系统为构建学习训练平台提供了很好的技术开发模式，但技术开发模式的先进性并不能说明实用性，中小学语文写作训练不同于高校的一些专业性科目训练，短期突击往往没有什么效果，因而要求系统的开发必须注重长期时效和系统性。此外，还有部分学校结合最新的网络应用软件进行写作辅助教学，例如目前应用较广的诸如Email、Blog、wiki和QQ等软件，利用这些软件可以方便的在师生之间实现互动联系，文件资料快速的共享，但充其量只能进行教学辅助，缺乏明确的教学目标，也不利于写作训练文件的共享及批阅，因此从严格意义上来说还远远达不到写作训练系统的目标。

1. 相关技术介绍
   1. koa框架

Node.js是一个异步的世界，官方API支持的都是callback形式的异步编程模型，这会带来许多问题，例如:1、callback嵌套问题；2、异步函数中可能同步调用callback返回数据，带来不一致性。为了解决以上问题Koa出现了。

koa是由Express原班人马打造的，致力于成为一个更小、更富有表现力、更健壮的Web框架。使用koa编写web应用，可以免除重复繁琐的回调函数嵌套，并极大地提升错误处理的效率。koa不在内核方法中绑定任何中间件，它仅仅提供了一个轻量优雅的函数库，使得编写Web应用变得得心应手。开发思路和express差不多，最大的特点就是可以避免异步嵌套。

阿里内部就在使用Koa框架，并在Koa基础上面做了一些扩展和封装。并且基于koa开发了一个开源框架egg。

2.2 Vue.js 主要功能：

Vue.js是一套构建用户界面的渐进式框架。与其他重量级框架不同的是，Vue采用自底向上增量开发的设计。Vue 的核心库只关注视图层，并且非常容易学习，非常容易与其它库或已有项目整合。另一方面，Vue 完全有能力驱动采用单文件组件和Vue生态系统支持的库开发的复杂单页应用。

Vue.js 的目标是通过尽可能简单的 API 实现响应的数据绑定和组合的视图组件。

Vue.js 自身不是一个全能框架——它只聚焦于视图层。因此它非常容易学习，非常容易与其它库或已有项目整合。另一方面，在与相关工具和支持库一起使用时，Vue.js 也能驱动复杂的单页应用。

2.3  MVVM模式介绍：

MVVM是Model-View-ViewModel的简写。它本质上就是MVC 的改进版。MVVM 就是将其中的View 的状态和行为抽象化，让我们将视图 UI 和业务逻辑分开。当然这些事 ViewModel 已经帮我们做了，它可以取出 Model 的数据同时帮忙处理 View 中由于需要展示内容而涉及的业务逻辑。微软的WPF带来了新的技术体验，如Silverlight、音频、视频、3D、动画……，这导致了软件UI层更加细节化、可定制化。同时，在技术层面，WPF也带来了 诸如Binding、Dependency Property、Routed Events、Command、DataTemplate、ControlTemplate等新特性。MVVM（Model-View-ViewModel）框架的由来便是MVP（Model-View-Presenter）模式与WPF结合的应用方式时发展演变过来的一种新型架构框架。它立足于原有MVP框架并且把WPF的新特性糅合进去，以应对客户日益复杂的需求变化。

2.4  B/S体系工作原理：

B/S架构采取浏览器请求，服务器响应的工作模式。

用户可以通过浏览器去访问Internet上由Web服务器产生的文本、数据、图片、动画、视频点播和声音等信息；

而每一个Web服务器又可以通过各种方式与数据库服务器连接，大量的数据实际存放在数据库服务器中；

从Web服务器上下载程序到本地来执行，在下载过程中若遇到与数据库有关的指令，由Web服务器交给数据库服务器来解释执行，并返回给Web服务器，Web服务器又返回给用户。在这种结构中，将许许多多的网连接到一块，形成一个巨大的网，即全球网。而各个企业可以在此结构的基础上建立自己的Internet。

在 B/S 模式中，用户是通过浏览器针对许多分布于网络上的服务器进行请求访问的，浏览器的请求通过服务器进行处理，并将处理结果以及相应的信息返回给浏览器，其他的数据加工、请求全部都是由Web Server完成的。通过该框架结构以及植入于操作系统内部的浏览器，该结构已经成为了当今软件应用的主流结构模式。

2.5 MySQL数据库

Mysql的语言是非结构化的，用户可以在数据上进行工作。MySQL因为其速度、可靠性和适应性而备受关注。大多数人都认为在不需要事务化处理的情况下，MySQL是管理内容最好的选择。并且因为Mysql的语言和结构比较简单，但是功能和存储信息量很强大，所以得到了普遍的应用。

Mysql数据库在编程过程中的作用是很广泛的，为用户进行数据查询带来了方便。Mysql数据库的应用因其灵活性强，功能强大，所以在实现某功能时只需要一小段代码，而不像其他程序需要编写大段代码。总体来说，Mysql数据库的语言相对要简洁很多。

数据流程分析主要就是数据存储的储藏室，它是在计算机上进行的，而不是现实中的储藏室。数据的存放是按固定格式，而不是无序的，其定义就是：长期有固定格式，可以共享的存储在计算机存储器上。数据库管理主要是数据存储、修改和增加以及数据表的建立。为了保证系统数据的正常运行，一些有能力的处理者可以进行管理而不需要专业的人来处理。数据表的建立，可以对数据表中的数据进行调整，数据的重新组合及重新构造，保证数据的安全性。介于数据库的功能强大等特点，本系统的开发主要应用了Mysql进行对数据的管理。

1. 系统分析
   1. 可行性分析

技术性方面，采用当前主流的node.js的koa框架进行系统主体框架的搭建，使用比较成熟的Mysql数据库进行对系统前台及后台的数据交互，根据技术语言对数据库，结合需求进行修改维护，可以使得网站运行更具有稳定性和安全性，从而完成实现网站的开发。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中小学生中文写作网内系统首页、公共管理（轮播图、公告栏）用户管理（管理员、注册用户）系统内容（好文分享、文章分类）系统模块（作文分类、用户投稿、作文展示、作文修稿、作文退稿、写作教程）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中小学生中文写作网的主要目的是为了能够更加方便及快捷的进行信息的查询管理及检索服务，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，同时这个中小学生中文写作网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。

1. 功能需求分析

中小学生中文写作网的功能主要分为前台用户根据自己的需求进行注册登录，浏览创作作文信息并对选中的创作作文进行投稿操作。后台系统用户因职责的不同，分为创作者和管理员，创作者主要对作文投稿进行处理。而管理员主要对创作者用户，新闻数据，创作作文详细信息，作文分类详细信息进行处理。

用户用例图如下所示。

图3-1 用户用例图

管理员用例图如下所示。

图3-2 管理员用例图

1. 前台用户功能

前台用户可分为未注册用户需求和已注册用户需求。

未注册用户的功能如下：

注册账号：用户填写个人信息，并验证手机号码。

浏览新闻数据：用户可以浏览主页面的新闻数据来了解系统的最新新闻数据。

浏览用户投稿：用户可以根据用户投稿类型浏览用户投稿的信息，并选中某个用户投稿查看详情，例如：创作者姓名、创作者介绍、作品名称、作品类型、图片、视频、创作周期等。

浏览评论信息：选中某个用户投稿可查看其用户的评论。

已注册用户的功能如下：

登录：根据账号密码进行登录操作。

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。

浏览评论信息：选中某间用户投稿可查看其用户的评论。

用户投稿：用户根据自己的需求选作品进行投稿操作。

查看历史投稿单：用户可以查看自己以往投稿的信息。

评论：用户可以根据自己的观点看法对相关用户投稿进行评论。

1. 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。

用户投稿信息管理：对用户投稿信息进行维护，添加、删除、修改信息。

对用户投稿信息进行处理：办理用户投稿审核等。

新闻数据信息管理：发布、删除相关的新闻数据信息。

评论信息管理：可以查看用户的评论，及时了解用户发起的建议。

用户管理：可以查看注册用户的信息，并对其进行管理。

1. 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。面对中小学生中文写作网存在的性能、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。

1. 安全性需求分析
   1. 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。尤其针对于中小学生中文写作网来说，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。

1. 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。

1. 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，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。

系统顶层数据流图如下图所示。

图3-2 顶层数据流图

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。

1. 系统设计
   1. 系统架构设计

本中小学生中文写作网的架构设计主要分为可以3层，主要有Web层，业务层，Model层。其中web层还包括View层和Controller层，Model层包括元数据扩展层和数据访问层。

系统架构如下图所示。

图4-1 系统架构

1. 系统总体设计

中小学生中文写作网总体分为前台用户模块和后台管理员模块。

两个模块表现上是分别独立存在，但是访问的数据库是一样的。每一个模块的功能都是根据先前完成的需求分析，并查阅相关资料后整理制作的。

综上所述，系统功能结构图如下图所示。

图4-2 系统功能结构图

1. 系统功能设计

登录模块：登录模块是进入系统的入口，所有用户必须登录后才能访问系统。登录需要输入用户名和密码，如果多次尝试登录需要输入验证码。登录时需要选择用户的角色，是一般用户还是管理员登录等。登录成功后，会通过数据库获取用户的权限，并跳转至用户的主页面。

留言版模块：留言板促进用户之间的交流，发表个人意见、建议、看法等，在留言板可以查看已有的留言记录，发布新留言，可以展示个人动态头像，个人匿名昵称等。

评价模块：评价模块促进用户对用户投稿进行点评，查看某个用户投稿已存在的评价，发表评价可以达到真实描述用户投稿的效果。

新闻数据模块：可分为新闻数据浏览、新闻数据检索、新闻数据维护三个模块，管理员对新闻数据有维护的权限，发布新的新闻数据、更新已有的新闻数据等。

用户投稿管理模块：用户投稿管理分为投稿添加、修改和退稿创作。投稿作品信息由管理员进行修改、添加、删除操作；用户投稿由普通用户来执行。

1. 数据库设计
   1. 数据库概念设计

根据前面的数据流程图，结合系统的功能模块设计，设计出符合系统的各信息实体。

系统ER图如下图所示。

图4-3 系统ER图

1. 数据库表设计

中小学生中文写作网所拥有的数据表有以下：由于数据表较多，只展示系统主要数据表，如下表所示。

1. 系统实现
   1. 系统功能模块

登录，通过填写注册时输入的用户名、密码、选择角色进行登录，如图5-1所示。

图5-1登录界面图

中小学生中文写作网，在系统首页可以查看首页、公告栏、好友分享、用户投稿、作文展示、写作教程、我的等内容进行操作，如图5-2所示。

图5-2系统首页界面图

用户投稿，在用户投稿页面可以输入作文题目、思路分析、作文类别、稿件、技巧作文内容等详细内容进行提交，编辑或修改、删除等操作，如图5-3所示。

图5-3用户投稿界面图

用户注册，在用户注册页面通过填写账号、密码、昵称、手机、邮箱等信息完成注册，如图5-4所示。在个人中心页面通过填写账号、密码、昵称、性别、手机、邮箱、用户类型等信息进行信息更新操作，如图5-5所示。

图5-4用户注册界面图

图5-5个人中心界面图

5.2管理员功能模块

管理员登录进入笔记共享系统可以查看系统首页、公共管理（轮播图、公告栏）用户管理（管理员、注册用户）系统内容（好文分享、文章分类）系统模块（作文分类、用户投稿、作文展示、作文修稿、作文退稿、写作教程）等信息进行详细操作，如图5-6所示。

图5-6管理员功能界面图

用户管理，在用户管理页面中可以对索引、用户名、密码、昵称、性别、手机、邮箱、身份证、用户类型等信息进行详情，修改或删除等操作，如图5-7所示。

图5-7用户管理界面图

作文分类管理，在作文分类管理页面中可以对索引、作文类别、等信息进行修改或删除等操作，如图5-8所示。

图5-8作文分类管理界面图

作文展示管理，在作文展示管理页面中可以对索引、作文名称、作文编号、展示图片、作文内容、创建时间、等信息进行详情、修改、查看评论或删除等操作，如图5-9所示。

图5-9作文展示管理界面图

留言评论，在留言评论页面中可以对笔记进行留言评论、也可对留言评价等信息进行修改或删除等操作，如图5-10所示。

图5-10留言评价界面图

写作教程管理，在写作教管理页面中可以对索引、教程名称、类别、教程视频、笔记内容、作文模板等信息进行下载，修改或删除等操作，如图5-11所示。

图5-11写作教程管理界面图

5.3用户功能模块

用户登录进入平台可以查看首页、用户投稿、作文修稿、作文退稿等内容进行详细操作，如图5-12所示。

图5-12用户功能界面图

1. 系统测试
   1. 测试目的

对任何系统而言，测试都是必不可少的环节，测试可以发现系统存在的很多问题，所有的软件上线之前，都应该进行充足的测试之后才能保证上线后不会Bug频发，或者是功能不满足需求等问题的发生。下面分别从单元测试，功能测试和用例测试来对系统进行测试以保证系统的稳定性和可靠性。

1. 功能测试

下表是系统登录功能测试用例，检测了用户名和密码的不同的输入情况，观察系统的响应情况。得出该功能达到了设计目标。

表6-1 系统登录功能测试用例

下表是注册功能测试用例，检测了各种数据的输入情况，观察系统的响应情况。得出该功能达到了设计目标。

表6-2 注册功能测试用例

下表是用户投稿管理功能的测试用例，检测了用户投稿管理中对用户投稿信息的增加，删除，修改，查询操作是否成功运行。观察系统的响应情况，得出该功能也达到了设计目标，系统运行正确。

前置条件；用户登录系统。

表6-3 用户投稿管理的测试用例

下表是作文分类管理功能的测试用例，检测了作文分类管理中对作文分类信息的增加，删除，修改，查询操作是否成功运行。观察系统的响应情况，得出该功能也达到了设计目标，系统运行正确。

前置条件；用户登录系统。

表6-4 作文分类管理的测试用例

1. 性能测试

使用阿里云PTS（Performance Testing Service）性能测试服务对线上系统进行压力测试。线上服务器环境为：1核心CPU，1G内存，1Mbps公网带宽，Centos7.0操作系统。

压测过程中使用了2台并发机器，每台机器20个用户并发，对系统主页，登录，数据查询和数据维护等模块进行并发访问，测试结果是有40个用户并发时，数据管理相关页面的响应时间甚至达到了7s，通过查看服务器出网流量发现已经达到1381kb/s，可以看出服务器的带宽已经达到峰值，如果系统使用5Mbps的带宽，系统的响应时间和TPS将会大大增加。在整个测试的过程中，CPU的使用率占用仅8%，也提现出带宽瓶颈对系统的影响非常严重。

1. 总结与展望

此时项目已经完成，即使实施的时间不是很长，但是这个过程中需要准备很长的一段时间去对系统设计开发所实际到的技术进行学习。在学习的过程中，我逐渐认识得到了我自身存在的一些不足。对于一些控制是必要的应用技能，能够理解，整个过程中仅仅是一个掌握了常用的性能和控制方法，我觉得挺容易的。从该系统中，系统的分析和设计的调查数据，并且已经经历了几个月，并努力几个月，该系统已经完成。很显然，该系统仍有很多不成熟，在系统设计过程中有许多技术缺陷存在。在设计的过程中也涉及到了很多自己无法解决的问题，主要通过找专业的网站和论坛来解决这些问题，对于圆满完成我的毕业设计，他们也贡献了很大一部分力量。系统的开发环境和配置都是可以自行安装的，系统使用VUE.js开发工具，使用比较成熟的Mysql数据库进行对系统前台及后台的数据交互，根据技术语言对数据库，结合需求进行修改维护，可以使得系统运行更具有稳定性和安全性，从而完成实现系统的开发。

系统投入运行时，各功能均运行正常。系统的每个界面的操作符合常规逻辑，对使用者来说操作简单，界面友好。整个系统的各个功能设计合理，体现了人性化。

但是由于自己在系统开发过程中对一些用到的相关知识和技术掌握不够牢固，再加上自身开发经验欠缺，因此系统在有些方面的功能还不够完善，考虑的不够全面，因此整个系统还有待日后逐步完善。

回顾毕业设计的整个过程，既付出汗水也收获了很多。虽然经历了各种各样的困难，自己的不断研究探索，系统的实现仍有不足之处。

在以后的学习及工作中，我仍然继续学习计算机方面的技术，让我在后期的平台开发中可以更好更快的实现需求功能。我相信我可以让更多的好工作，做出更大的贡献。