网上考试系统总结

这个基于TCP协议的网上考试系统采用   C/S结构，是对学习j2se的一个检验，基本涉及到j2se的所有方面：多线程，IO，GUI，网络编程，JDBC等等。

开发平台：eclipse3.1

数据库：Oracle 9i

一、该系统主要解决的问题

该系统主要处理了三个方面的问题：

1、客户端和服务器的间连接

2、服务器和数据库间的连接

3、界面的设计和控制

下面分别做简要说明：

1、客户端和服务器的间连接：

客户端和服务器的间连接，发送对象可以说是该系统的核心内容

具体步骤：

（1）服务器端建立一个ServerSocket,然后调用accept()方法等待客户连接。

（2）客户端建立一个Socket并发送自己的登陆信息（用户名，密码），请求与服务器连接。

（3）服务器接收到用户登陆请求，如果通过验证则为该用户建立一个新的线程与客户端进行专线连接

（4）刚才建立的两个Socket在服务器建立的新的线程上对话，服务器根据用户发送对象的

flag解析出要求服务的类型，并进行相应的处理，直到用户退出，释放该连接。

（5）服务器等待新的连接请求。

将客户端和服务器之间要发送的所有消息封装成类，以对象的方式传递：

登陆时客户端向服务器发送消息封装成的类  LoginMsg

登陆后服务器向客户端发送反馈消息封装成的类 LoginEcho

获取试题时客户端向服务器发送消息封装成的类 GetTextMsg

退出时客户端向服务器发送消息封装成的类 ExitMsg

修改密码时客户端向服务器发送消息封装成的类 PasswordChangeMsg

修改密码后服务器向客户端发送反馈消息封装成的类 ChangeEcho

为了使该类的对象能在网络上传输，以上所有的类均实现Serializable接口，同时客户端向服务器发送消息封装成的类都继承了Msg类，都包含成员变量flag，这样在服务器端可以根据接收到的对象的flag值判断消息的类型，进行相应的处理，这里用到了面向对象的多态性。

2、服务器和数据库间的连接

用户、试题等信息都存在数据库中，客户端发送请求后服务器要连接数据库，为了实现代码复用、提高效率（因为服务器所有对数据库的操作只需一个连接），把建立连接的代码写入ConnectionManager的静态代码段，并用静态方法getConnection()返回获得的连接。在该类中还用私有的构造方法实现了单例模式，不允许其它类创建该类的实例对象。

核心代码：

Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");

String url="jdbc:oracle:oci8:@neuqsoft";

String user="scott";

String password="tiger";

conn= DriverManager.getConnection(url,user,password);

3、界面的设计和控制

 

服务器界面：

    

客户端界面：

 

客户端和服务器的主界面用swing中新增加的BoxLayout布局管理器，该布局管理器允许多个组件全部垂直摆放或全部水平摆放，通过嵌套组合使用多个BoxLayout布局管理器，可以实现类似GridBagLayout的功能，使界面布局合理、美观实用。另外通过使用DefaultFont类的静态方法initGlobalFontSetting统一设置字体风格。通过控制按钮是否可用严格控制流程，比如没有启动服务器前不能使用服务器的其它功能，当答到最后一题时，下一题按钮不可用，提交按钮变为交卷等等。

二、功能

服务器端实现的功能：         

1：管理员登录，启动服务器，并设置考试时间，考试人数；

2：查询考试动态信息，包括服务器信息，用户信息，网络信息；

    3：接收用户呼叫；

    4：验证用户登陆；

    5：用户开始考试，读取考试时间，读取试题；

    6：接收用户答案进行判断，将答案存到数据库，将成绩返回到客户端；

    7：对数据库信息进行维护(查询数据库中表的信息)；

    8：对学生信息进行管理(包含查询某考生考试成绩)；

9： 对试题进行维护(增加删除试题)；

10：考试结束关闭服务器。

客户端实现的功能：

1：用户登录，不能重复登陆，达到最大连接数不能登陆，密码错误三次不能登陆；

2：根据身份证号和旧密码修改密码；

    3：选择试题科目试题类型进行考试；

    4：发送前预览所做答案信息，并能进行修改；

5：考试完成可以查看成绩并退出考场；

6：考试过程显示考生信息，考试信息，答题信息，时间信息。

三、开发中遇到的问题及解决方案

1、启动服务器后原来界面不正常

问题描述：在ExamClient(负责界面)中点击“启动服务器”后新建了ClientNet类的对象，在这个类中新建了serversocket和socket，这时候原来的界面不正常了。

问题原因：在界面上点启动服务器后new了一个类，在这个类中新建了serversocket和socket，当前这个线程用于监听用户请求，而这个线程正是刚才处理界面的线程，所以界面无法刷新了，所以界面就不正常了。更深入的探讨：为什么点击后出现一个界面的情况就没有出现这个问题？因为：程序在产生一个Frame时自动产生一个awt线程，所以不存在上述问题。

解决方案：启动服务器后启动一个线程new一个类，这样原来那个线程就可以负责刷新界面了。

2、服务器和客户端间传对象时出现：java.io.EOFException ，java.io.StreamCorruptedException: invalid stream header

问题原因：服务器和客户端的

ObjectInputStream  ois = new ObjectInputStream(s.getInputStream());

ObjectOutputStream  ois = new ObjectInputStream(s.getInputStream());

必须一一对应！

一个ObjectOutputStream的构造和一个ObjectInputStream的构造必须一一对应.ObjectOutputStream的构造函数会向输出流中写入一个标识头,而ObjectInputStream会首先读入这个标识头.因此,多次以追加方式向一个文件中写入object时,该文件将会包含多个标识头.所以用ObjectInputStream来deserialize这个ObjectOutputStream时,将产生StreamCorruptedException.

解决方案：

Server:

while(start)

{

              ois = new ObjectInputStream(s.getInputStream());

              oos = new ObjectOutputStream(s.getOutputStream());

}

//登陆成功后启动的线程

class ExamThread extends Thread

{

public void run()

{

while(flag)

{

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(socket.getOutputStream());

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(socket.getInputStream());

 

Msg msg = (Msg)ois.readObject();

int read = msg.flag;

 

if(read==Msg.GETTEST)

{}

if(read==Msg.EXIT)

{}

if(read==Msg.CHANGEPASSWORD)

{}

}

}

Client:

//发送，接收登陆的消息

public void send(LoginMsg login)

{

              oos = new ObjectOutputStream(s.getOutputStream());

              ois = new ObjectInputStream(s.getInputStream());

}

//发送，接收获取试题的消息

public void send(GetTextMsg getTextMsg)

{

              oos = new ObjectOutputStream(s.getOutputStream());

              ois = new ObjectInputStream(s.getInputStream());

}

//发送修改密码请求向服务器

public void send(PasswordChangeMsg passwordChangeMsg)

{

              oos = new ObjectOutputStream(s.getOutputStream());

              ois = new ObjectInputStream(s.getInputStream());

}

//发送退出消息封装的对象

public void send(ExitMsg exitMsg)

{

              oos = new ObjectOutputStream(s.getOutputStream());

              ois = new ObjectInputStream(s.getInputStream());

}

另外：

DataInputStream ois = new DataInputStream(s.getInputStream());

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(s.getInputStream());

不能同时出现！

3、关于网络多线程问题：服务器通过用户请求后，建立一个新的线程与客户端进行专线连接，怎样使这个线程得到socket和用户的信息。

解决方案：在线程构造函数中传递socket，解决网络多线程问题，同时传递给线程该用户的信息，方便线程对用户的控制。

新建线程的构造函数：

public ExamThread(Socket s,User user)

{

              this.socket = s;

              this.user = user;

}

4、关于用socket传对象的问题：

被传的对象必须implements JAVA.io.Serializable接口，然后用ObjectInputStream 和ObjectOutputStream就可以传递对象了。

实现 java.io.Serializable 接口的类是可序列化的。没有实现此接口的类将不能使它们的任一状态被序列化或逆序列化。序列化类的所有子类本身都是可序列化的。这个序列化接口没有任何方法和域，仅用于标识序列化的语意。

5、关闭确认时按否依然关闭

没有写jFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.DO_NOTHING_ON_CLOSE);

默认是dispose，所以看不见了，其实还存在

6、用JOptionPane的showInputDialog方法输入考试时间和人数时选撤消出现异常

问题原因：JOptionPane.showInputDialog方法出来的对话框如果按取消的话, 返回值是null,不输入而确定的话,返回值是一个空字符串.

这句按取消会异常，

 String stu_number = JOptionPane.showInputDialog(ExamServer.this,"请输入参加考试的人数：").trim();

解决方案：先通过返回值看看点击的是不是“取消”，然后再决定是否进行下一步动作。

String stu_number = JOptionPane.showInputDialog(ExamServer.this,"请输入参加考试的人数：");

if(null == stu_number)

{

//用户取消了。

}

else

{

stu_number = stu_number.trim();

//进行下一步动作。

}

7、如果一个用户登陆二次后另外一个用户登陆会提示三次错误

解决方案：把验证放在本地即可互不影响，注意count要为static！因为一个用户每按一次呼叫服务器就new一个clientnet，count清零，永远都到不了三！

8、用户登陆只可以是admin，其它用户名和表都不可以

问题原因：JDBC默认normal用户登陆，而我用pl/sql登陆时选的是sysdba，二种登陆方式看到的表和记录完全不同，admin可用是因为以前在normal下插入过该记录。

9、关于多次连接数据库的问题

解决方案：把建立连接的代码写入ConnectionManager的静态代码段，并用静态方法getConnection()返回获得的连接。在该类中还用私有的构造方法实现了单例模式，不允许其它类创建该类的实例对象。

10、if(loginMsg.equals("登陆成功"))写成了：if(loginMsg= ="登陆成功")

终于体会到equal和==的区别了！

11、关于test_array[][]存放数据的约定：

test_array[0][0]存放考试题目个数,test_array[0][1]存放考试时间,

test_array[i][0]存放第i题题目，test_array[i][1]存放第i题答案

12、关于使用swing 界面默认字体为粗体的问题

解决方案：通过使用DefaultFont类的静态方法initGlobalFontSetting统一设置字体风格。

13、提交和交卷用一个done的问题

具体代码和解决方案见ExamClient393行

类似问题还出现在ServerManager116行：

exist = false;   //将用户已经存在信息置为false，否则一次为true后用户将永远不能登陆

14、BorderLayout布局中怎样让中间的空隙不显示

答案：用FlowLayout()可以解决这个问题，不过界面太窄，依然不太好看

15、Server_EditExam下面if开始出现异常                    if(L_NOField.getText().trim().equals("")||answerField.getText().trim().equals("")||text.getText().trim().equals(""))

问题原因：

//TextArea text ;

//因为没有注释掉这句，在界面上定义和增加都是指这个text，不过取text.getText()的时候却//是指46行定义的text，因为46行只有一句TextArea text ;没有赋值，所有出现异常！

详细问题见代码处

16、服务器判断是否达到最大连接数的时候：

if((userCount++)>es.stu_count)

{

    loginMsg = new String("已达最大连接数，请稍后");

userCount--;

//没有登陆成功人数却加一，所以要减掉，一个简单的数学逻辑导致用户退出后其他用户//依然无法登陆

}

其实更好的方法或者说问题的根源是不应该在这里给userCount++，毕竟还没有登陆成功，

所以如果在登陆成功后加一更符合逻辑。

四、版本

该系统分二个版本，2.0版对1.0版本的改进：

1、版本1.0中用DataInputStream和DataOutputStream传递int和String进行了改进，2.0中改为使用ObjectInputStream 和ObjectOutputStream  直接传递对象,这样增强了程序的可读性，提高了运行的效率，并且更符合面向对象的特征。

2、版本1.0中用户获取试题时服务器用DataOutputStream的writeUTF方法传给客户端一个试题，按下一题时传给下一个，2.0中改为直接传给客户端一个二维数组，并且在数组中包含试题个数和考试时间的信息，使考试过程的处理更加简洁。

3、版本2.0中解决了1.0中多次连接数据库、设置考试时间和人数如果按撤消会异常、允许重复登陆等问题。

五、总结

用了十几天的时间做完了这个共3000行系统，算是对我学习java三个月的一个总结， 过程中遇到很多问题，也学到很多东西。这个系统可以算是学java以来从模仿到创作的一个转折点。

       最后感谢所有帮助过我的人，是他们带给我每一点进步。

2007-4-12

苏强