数据访问框架设计及其在主从模式考试平台中的运用【字数：10545】
摘 要随着计算机科学技术的迅速发展和“互联网+”政策的推动，越来越多的行业会随之向“互联网+”转型。数据库对象化访问技术即对象-关系映射技术，是在软件开发技术迅速发展的大背景下产生的一种技术。数据库访问框架TORM是基于ORM的设计思想，结合微软的EntityFramework框架的优点，设计出的一种轻量级ORM框架。TORM框架具有对数据库表的基本增加、删除、修改以及批量的增加、删除、修改，在对数据表的查询上，主要提供了单表与多表连接的全部查询、条件查询、随机查询、分页查询等功能，还支持原始的ADO.NET操作。“互联网+教育”的转型，在线考试平台是其中必不可少的一部分。主从模式的考试平台设计，可以将主平台部署在云端供用户平时使用，云端提供在线练习、课后作业、随堂检测等常用模块，由于期末在线考试的特殊性，将从平台分别部署在各个高校内网中，供用户期末考试。平台主要使用微软公司的ASP.NET MVC应用程序的框架开发，主平台与从平台采用WebService技术进行数据交互。
目 录
1. 绪论 5
1.1课题研究的背景 5
1.2课题研究的意义 5
1.3课题发展的现状 6
1.4课题研究的内容 6
1.5开发工具及其相关技术 7
1.5.1开发工具 7
1.5.2数据库访问框架设计的相关技术 7
1.5.3考试平台实现的相关技术 8
1.6课题研究的影响 8
2. 数据库访问框架的设计与实现 9
2.1框架设计的总体目标 9
2.2框架的需求分析 9
2.3框架的详细设计 10
2.3.1框架的模块设计 11
2.3.2框架的类设计 11
2.4框架设计的思路 12
2.5框架设计的实现 14
2.5.1整体架构的实现 14
2.5.2遍历表达式树的实现 14
2.5.3动态生成SQL的实现 16
2.6框架性能结果分析 17
3. 考试平台分析与设计 18
3.1平台可行性分析 18
3.1.1平台技术 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
可行性分析 18
3.1.2平台经济可行性分析 18
3.1.3平台操作可行性分析 18
3.1.4平台法律可行性分析 18
3.2平台需求分析 18
3.2.1 期末考试模块分析 19
3.2.2其他非核心模块分析 21
3.3平台架构设计 23
3.3.1平台整体架构设计 23
3.3.2平台服务器架构设计 24
3.4平台数据库设计 25
3.5平台界面设计 25
3.5.1学生用户界面设计 25
3.5.2教师及管理员界面设计 26
4. 框架在考试平台中的运用与实现 28
4.1 TORM框架在应用后台架构的定位 28
4.2 TORM在期末考试模块中的运用与实现 30
4.3 TORM在在线作业模块中的运用与实现 31
4.4 TORM在在线练习模块中的运用与实现 32
4.5 TORM在其他功能模块中的运用与实现 34
5. 框架的测试与维护 35
5.1测试的目的与意义 35
5.2框架在考试平台中的测试 35
5.3框架维护 35
6. 总结与展望 37
参考文献 38
致谢 39
绪论
1.1课题研究的背景
在计算机行业迅速发展的背景和“互联网+”政策的推动下，越来越多的行业会随之向“互联网+”转型。在各个行业转型的过程中，会产生很多互联网系统或者平台，这些系统或者平台都需要与关系数据库进行交互，在软件的开发过程中，这些交互会使开发人员消耗大量的时间、精力，并且每次维护还要小心其中大量重复的源代码是否存在没有维护，在这种的情况下，使得开发人员不能把精力完全的集中到业务逻辑的开发上，并且传统的数据库访问方式会存在大量的代码冗余，不便于系统或者平台的维护和扩展。
在“互联网+教育”的转型中，在线考试是必不可少的一部分。传统的在线考试系统由于期末考试的特殊性，基本都部署在学校内网中，并且没有在线练习、随堂测验等附加功能，而公网上的在线考试平台在期末考试的特殊性下，变得并不适合。
1.2课题研究的意义
在各类应用系统中，数据都是核心，所有的功能技术围绕数据运行的，在常规的软件开发过程中，会存在低效率、高耦合等问题。从其他方面来看，我们常常在设计数据库的时候使得字段类型不一样，字段的长度变化；在业务逻辑层，我们业务逻辑代码常常会随着业务需求的改变而改变。怎么样能够隐藏这些数据层的操作细节，更加的关注业务逻辑层的开发，是一个十分重要的问题。
伴随着上述等问题和期末考试特殊性与平台实用型的前提下，开展了对“数据库访问框架的研究并在主从模式的考试平台下运用”的研究。在课题的研究过程中，发现基于ORM的设计思想能解决数据库表与系统实体类之间的对象关系映射的问题，而且基于ORM的框架具体如下特点：
能有效的提高应用系统的开发效率。由于基于ORM设计思想的数据库访问框架可以自动对关系数据库中的数据表与软件系统的实体对象进行表字段与类属性的映射，所以开发应用系统的时候不需要再设计和实现一个专用的、庞大的数据访问层。
由于ORM提供了对数据库的映射，在操作数据库上可以像操作对象一样，不用编写SQL。
提高系统或平台的可维护性和易扩展性，降低代码的冗余。
在数据库访问框架的研究基础上，将运用于主从模式的考试平台中，验证框架的可行性，并设计出一个适用于平时学习、测验与期末考试为一体的考试平台。
所以对“数据库访问框架的研究并在主从模式的考试平台下运用”的研究是志在必行的。
1.3课题发展的现状
在.NET平台上，最著名的ORM框架是微软提供的Entity Framework，简称EF框架，它旨在为小型应用程序中数据层的快速开发提供便利。EF框架拥有开发效率高、代码冗余低，便于理解的优势，但是EF框架过于庞大，且效率偏低。在此现状下，有必要开发一个结合EF框架优点的轻量级数据库访问框架。
1.4课题研究的内容
1.设计出一个基于ORM设计思想的轻量级数据库访问框架；
数据库访问框架TORM主要具有如下功能：
独立于数据库之上，易扩展，易维护。
根据对应业务逻辑动态生成SQL语句。
2.设计与实现一个主从模式的考试平台，并运用数据库访问框架；
目 录
1. 绪论 5
1.1课题研究的背景 5
1.2课题研究的意义 5
1.3课题发展的现状 6
1.4课题研究的内容 6
1.5开发工具及其相关技术 7
1.5.1开发工具 7
1.5.2数据库访问框架设计的相关技术 7
1.5.3考试平台实现的相关技术 8
1.6课题研究的影响 8
2. 数据库访问框架的设计与实现 9
2.1框架设计的总体目标 9
2.2框架的需求分析 9
2.3框架的详细设计 10
2.3.1框架的模块设计 11
2.3.2框架的类设计 11
2.4框架设计的思路 12
2.5框架设计的实现 14
2.5.1整体架构的实现 14
2.5.2遍历表达式树的实现 14
2.5.3动态生成SQL的实现 16
2.6框架性能结果分析 17
3. 考试平台分析与设计 18
3.1平台可行性分析 18
3.1.1平台技术 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
可行性分析 18
3.1.2平台经济可行性分析 18
3.1.3平台操作可行性分析 18
3.1.4平台法律可行性分析 18
3.2平台需求分析 18
3.2.1 期末考试模块分析 19
3.2.2其他非核心模块分析 21
3.3平台架构设计 23
3.3.1平台整体架构设计 23
3.3.2平台服务器架构设计 24
3.4平台数据库设计 25
3.5平台界面设计 25
3.5.1学生用户界面设计 25
3.5.2教师及管理员界面设计 26
4. 框架在考试平台中的运用与实现 28
4.1 TORM框架在应用后台架构的定位 28
4.2 TORM在期末考试模块中的运用与实现 30
4.3 TORM在在线作业模块中的运用与实现 31
4.4 TORM在在线练习模块中的运用与实现 32
4.5 TORM在其他功能模块中的运用与实现 34
5. 框架的测试与维护 35
5.1测试的目的与意义 35
5.2框架在考试平台中的测试 35
5.3框架维护 35
6. 总结与展望 37
参考文献 38
致谢 39
绪论
1.1课题研究的背景
在计算机行业迅速发展的背景和“互联网+”政策的推动下，越来越多的行业会随之向“互联网+”转型。在各个行业转型的过程中，会产生很多互联网系统或者平台，这些系统或者平台都需要与关系数据库进行交互，在软件的开发过程中，这些交互会使开发人员消耗大量的时间、精力，并且每次维护还要小心其中大量重复的源代码是否存在没有维护，在这种的情况下，使得开发人员不能把精力完全的集中到业务逻辑的开发上，并且传统的数据库访问方式会存在大量的代码冗余，不便于系统或者平台的维护和扩展。
在“互联网+教育”的转型中，在线考试是必不可少的一部分。传统的在线考试系统由于期末考试的特殊性，基本都部署在学校内网中，并且没有在线练习、随堂测验等附加功能，而公网上的在线考试平台在期末考试的特殊性下，变得并不适合。
1.2课题研究的意义
在各类应用系统中，数据都是核心，所有的功能技术围绕数据运行的，在常规的软件开发过程中，会存在低效率、高耦合等问题。从其他方面来看，我们常常在设计数据库的时候使得字段类型不一样，字段的长度变化；在业务逻辑层，我们业务逻辑代码常常会随着业务需求的改变而改变。怎么样能够隐藏这些数据层的操作细节，更加的关注业务逻辑层的开发，是一个十分重要的问题。
伴随着上述等问题和期末考试特殊性与平台实用型的前提下，开展了对“数据库访问框架的研究并在主从模式的考试平台下运用”的研究。在课题的研究过程中，发现基于ORM的设计思想能解决数据库表与系统实体类之间的对象关系映射的问题，而且基于ORM的框架具体如下特点：
能有效的提高应用系统的开发效率。由于基于ORM设计思想的数据库访问框架可以自动对关系数据库中的数据表与软件系统的实体对象进行表字段与类属性的映射，所以开发应用系统的时候不需要再设计和实现一个专用的、庞大的数据访问层。
由于ORM提供了对数据库的映射，在操作数据库上可以像操作对象一样，不用编写SQL。
提高系统或平台的可维护性和易扩展性，降低代码的冗余。
在数据库访问框架的研究基础上，将运用于主从模式的考试平台中，验证框架的可行性，并设计出一个适用于平时学习、测验与期末考试为一体的考试平台。
所以对“数据库访问框架的研究并在主从模式的考试平台下运用”的研究是志在必行的。
1.3课题发展的现状
在.NET平台上，最著名的ORM框架是微软提供的Entity Framework，简称EF框架，它旨在为小型应用程序中数据层的快速开发提供便利。EF框架拥有开发效率高、代码冗余低，便于理解的优势，但是EF框架过于庞大，且效率偏低。在此现状下，有必要开发一个结合EF框架优点的轻量级数据库访问框架。
1.4课题研究的内容
1.设计出一个基于ORM设计思想的轻量级数据库访问框架；
数据库访问框架TORM主要具有如下功能：
独立于数据库之上，易扩展，易维护。
根据对应业务逻辑动态生成SQL语句。
2.设计与实现一个主从模式的考试平台，并运用数据库访问框架；
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