丁振凡

（华东交通大学信息工程学院，江西南昌 330013）

基于Cloud Foundry云平台的网络考试系统实现＊

丁振凡

（华东交通大学信息工程学院，江西南昌 330013）

介绍了基于Cloud Foundry云平台的网络考试系统设计.在STS环境下通过添加“Cloud Foundry Integration”的扩展插件，开发者可通过虚拟机实现对Cloud Foundry云平台应用的可视化部署与管理.应用借助云服务可访问云上MySQL数据库.重点围绕考试系统的组卷、试卷显示、交卷评分处理等环节，介绍了用Spring MVC框架设计相应的控制器、模型及视图显示的编程处理方法.系统采用Json串实现试卷信息在页面之间传递处理.

Cloud Foundry；云数据库访问；考试系统；MVC开发模式

云计算作为一种新型的资源共享和管理模式，成为近年来研究和应用的热点［1］.将软件部署在云的虚拟化环境中，开发人员专注于应用设计，而不用维护基础设施，可使软件部署变得快速方便.Cloud Foundry是VMware发布的业内第1个开源PaaS项目.Cloud Foundry云平台提供了软件开发、测试和运行维护一整套环境，确保安全性、可管理性、高可用性.该系统通过给STS（Springsource Tool Suite）添加“Cloud Foundry Integration Extension”，实现在STS开发环境下对云上应用的部署与调试.

网络考试是网络教学平台中较为复杂的一项功能［2］.完整的考试系统应支持较丰富的题型.系统采用Spring MVC模型进行开发，系统功能由Spring的控制器、模型、服务业务逻辑、视图协作完成［3］.为简单起见，笔者仅讨论组卷、试卷显示、解答评分处理的实现，且题型仅考虑单选题和多选题.

1 通过STS实现云应用开发部署过程

1.1 利用STS环境云虚拟机部署应用

在STS环境，是依托云虚拟机实现应用的部署和管理.为了连接云服务器，第1步，在http：／／my.cloudfoundry.com／signup站点注册一个帐户；第2步，在STS环境中添加“Cloud Foundry Integration”的插件；第3步，通过STS的Server添加功能，添加对应云虚拟机的服务器，连接服务器将需要注册的帐户和密码；第4步，应用运行时选择云服务器，就可以自动将应用部署到云环境.

1.2 云上MySQL数据库的使用配置

在Cloud Foundry云上支持MySQL服务，应用中可使用云的MySQL数据库实现数据存储.首先，要添加Mysql服务，双击Server窗体的Cloud Foundry server，在其控制面板中，点击“add service”图标，在弹出的对话框中，选择数据源的类型和输入服务的名称，点击“Finish”按钮即可.然后，将Services面板的数据源服务拖到Application Services面板.这样，在应用中才能通过标识连接到该数据源.

系统采用Spring框架进行开发，系统开发的技术框架如图1所示，用Spring Security进行用户认证设计［4］.在应用配置文件中引用云上定义的数据源，要用到cloud名空间的标签.以下配置代码引用云上标识为“mysql”的数据源，并根据该数据源建立JdbcTemplate对象［5］，将与数据源连接的jdbcTemplate定义为一个Bean：

图1 系统开发环境及技术

其他Bean要访问数据库可通过属性依赖引用jdbcTemplate即可.

连接云数据库后，需要编写相应的程序执行SQL语句建立表格，并通过程序将数据导入到表格中.文中程序所涉及的各表的字段含义解释如下：

（1）单选题表（danxuan）、多选题表（mxuan）结构相同，含字段有number为题号，content为试题内容，diff为难度，knowledge为所属知识点，answer为答案.

（2）考试参数配置表（config）含字段有knowledges为考核知识点的集合，sxamount为单选题的数量，sxscore为单选题的小题分数…….其中，knowledges为一个文本串，列出所有考核知识点，每个知识点用单引号括住，知识点之间用逗号分隔.

1.3 Cloud Foundry上Web应用的工程要求

Cloud Foundry不支持动态Web工程，需要利用Maven Web工程或者利用Spring MVC模板工程来创建工程.在工程的依赖管理项目中，除了添加Spring框架、Spring安全框架、AOP以及Web应用所需典型Jar包依赖项外，为支持Cloud Foundry，还需要在工程的pom.xml文件中添加工件标识为“cloudfoundry-runtime”的依赖项，并在pom.xml文件中添加Spring框架的Milestone远程仓库，该仓库含有cloudfoundry运行时的jar包.

2 组卷处理及试卷显示设计

在试卷处理不同阶段，需要试卷的不同信息.例如：组卷阶段只要记录大题类型、各小题编号；显示试卷时则需要大题名称、各小题的内容；评卷阶段只要大题的每小题分值、各小题答案.因此，应用设计中对试卷信息进行各自的封装设计，试卷传递只传递基本信息，其他信息可根据基本信息查阅数据库得到.

实现试卷在应用各功能之间传递有多种方法，例如用session对象、用Cookie变量.该系统选择采用URL参数传递，其好处是不用消耗客户方和服务方的资源.但用URL传递试卷对象需要将对象转换为字符串，否则，对象不能直接作为URL参数.该系统是用Google的Gson工具实现对象与Json串的变换［6］.另外，还需要对变换后的内容进行URL编码处理.

2.1 组卷相关数据对象的封装设计

定义以下类用来封装记录组好的试卷的相关信息.整个试卷由若干题型构成，每个题型由若干试题构成.系统假定每道大题的各小题分配相同分值.

（1）用Question类记录下某类题型的抽题信息.包括题型编码、每小题分值以及抽到的试题编号构成的数组.

（2）用ExamPaper类中记录整个抽取的试卷.用ExamPaper封装整个试卷是为了方便后面的Json包装处理.将Json串转换为对象时，可通过ExamPaper类指示要转换的目标.

2.2 组卷业务逻辑程序

根据组卷参数要求，组卷程序从数据库抽取试题组卷.在类ExamPaper中设计了2个方法.genPaper方法将根据数据库存储的组卷参数要求进行组卷，它会调用pickst方法实现具体某个题型的抽题处理.

pickst方法在知识点范围随机选题，使用SQL的in关键词选取，这里未考虑难度要求.算法可自动适应课程的实际试题数量，数量不足时按实际数量选取.方法的参数包括数据库表格名、选题数量、知识点范围等，方法的返回结果为选中试题编号构成的数组.限于篇幅，该方法代码略.

2.3 组卷MVC控制器

组卷控制器将调用组卷算法完成组卷，并设置试卷显示视图需要的模型参数.为方便考卷的解答显示处理，引入类DisplayPaper封装试卷显示所需的信息.考虑到既要传递组卷给后续页面，又要显示试卷，在模型中分别用paper和disppaper属性记录组卷和显示试卷内容.因为传递给视图的paper要通过在后续页面中用表单的URL传递，所以除了要进行串行化处理外，还需要进行URL编码处理.另一种办法是采用表单的隐含域传递，则可以不必进行URL编码处理.

其中，在控制器的逻辑中还用到2个私有方法：一个是getTxName，根据题型type得到题型的文字描述，可以根据题型数量扩展；另一个是getContent，根据题型和试题编号得到试题内容.

2.4 试卷显示视图（display.jsp）

视图文件给出试卷的显示模板，试卷显示除了解决试卷内容的显示外，还需要提供用户解答控件，如图2所示.这里用户解答控件的命名按“data”＋大题号＋“－”＋小题号的拼接方式.程序中在显示处理上使用了一些技巧，包括通过EL变量实现试题序号的显示，用JSTL的forTokens标签实现解答选项的输出，使用JSTL的函数库中substring方法提取文字串的中文数字等.

3 阅卷处理设计

3.1 阅卷方法设计

阅卷处理可以不必引入额外类记录试卷信息，而是在前面组卷传递的试卷信息的基础上进行处理，只是各小题的答案要根据试题编号和题型从数据库获得.评阅某个大题时，可以将小题标准答案放入数组中，与用户输入解答构成的数组元素逐个比较.

在ExamPaper类增加一个givescore方法对阅卷逻辑进行封装.givescore方法的参数有题型、标准答案、学生解答、小题分数，它将对某类题型的解答进行判分.方法的返回结果为一个含2个元素的数组，分别为某个题型的学生得分和总分.

3.2 阅卷控制器的逻辑

阅卷控制器是与用户的接口，控制器通过REST风格的服务处理用户提交的请求.用户通过页面表单提交解答，并通过URL参数传递用Json串封装的试卷.阅卷控制器工作包括解开Json试卷，对试卷的各大类试题循环处理，通过HttpServletRequest对象的getParameter（“控件名”）方法得到学生的解答.将解答与根据试题编号获取的答案进行比对评分，并计算总得分.最后登记学生的考卷和解答.

3.3 学生得分显示视图

得分显示视图中用EL表达式获取来自模型的分数，经Javascript脚本弹出对话框显示学生得分，并通过执行页面重定向将页面导向到系统首页，防止学生回退［7］，从而避免反复交卷试出答案.

4 结语

介绍了一个采用Spring MVC设计的网络考试系统，用maven工程构建应用，数据存储采用来自云的mysql数据库.重点讨论了组卷、解答试卷、评阅试卷等环节所涉及的试卷信息的模型设计以及视图显示处理方法，实际系统中还提供了学生查卷等功能，并提供了更为多样的题型，限于篇幅未展开.该系统已部署在Cloud Foundry云环境，在Java等课程的考试中应用，希望对基于Cloud Foundry云环境的Web数据库应用开发有所参考.

［1］ 林 利，石文昌.构建云计算平台的开源软件综述［J］.计算机科学，2012，39（11）：1－6.

［2］ 丁振凡.基于Spring的网络考试系统的服务设计［J］.吉首大学大学学报：自然科学版，2013，34（1）：21－25.

［3］ 丁振凡.用Spring MVC实现数据分页显示处理［J］.智能计算机与应用，2012，2（5）：20－22.

［4］ 丁振凡.基于Spring Security的Web资源访问控制［J］.宜春学院学报，2012，34（8）：71－74.

［5］ 丁振凡，李馨梅.基于JdbcTemplate的数据库访问处理［J］.智能计算机与应用，2012，2（3）：29－32.

［6］ 丁振凡.Spring REST风格Web服务的Json消息封装及解析研究［J］.智能计算机与应用，2012，2（2）：9－11.

［7］ 丁振凡.Web编程实践教程［M］.北京：清华大学出版社，2011：261－262.

摘 要：讨论一个具Hysteresis的电报方程.首先给出Ishlinskiǐhysteresis算子的一些性质，然后得到这个方程C1＋α，α强解存在性.

关键词：Ishlinskiǐhysteresis算子；电报方程；单调算子；强解

（责任编辑 向阳洁）

Implementation of Network Examination System Based on Cloud Foundry Platform

DING Zhen-fan
（School of Information Engineering，East China Jiaotong University，Nanchang 330013，China）

The design of network examination system based on Cloud Foundry platform is introduced.By adding a“Cloud Foundry Integration”extension in the STS environment，developers can visually deploy and manage the applications in Cloud Foundry platform through the virtual machine.By using cloud services，application can access the MySQL database on the cloud.Focusing on test paper generation，test paper display，and scoring process in the examination system，the author introduces programming methods about the controller，model and view based on Spring MVC framework.The system uses the Json string to transfer test paper information between web pages.

Cloud Foundry；access to Cloud database；examination system；MVC development model

（责任编辑 向阳洁）

一个具Hysteresis的电报方程

徐龙封1，薛 亮1，2

（1.安徽工业大学数理学院，安徽马鞍山 243002；2.安徽工业职业技术学院基础部，安徽铜陵 244000）

TP393

A

10.3969／j.issn.1007－2985.2013.05.008

1007－2985（2013）05－0031－06

2013－05－17

丁振凡（1965－），男，江西丰城人，华东交通大学信息工程学院教授，硕士生导师，主要从事云计算、语义Web、计算机辅助教学研究.

A