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在洛阳的‘学工系统’开发中,我学会了这些技术

本文讲述在洛阳参与学工系统开发的经历,涉及Python编程、数据库设计与部署等技术细节。

哎,今天咱们来聊聊我在洛阳干的那个“学工系统”的项目。说实话,刚开始接触这个项目的时候,我真的是有点懵。因为以前我主要做的是后端服务或者一些简单的网页开发,但这次不一样,这可是个真正的学生管理系统,涉及到学生信息、课程安排、成绩管理,甚至还有请假申请和通知推送。

 

先说说为啥选了洛阳吧。其实我们公司总部是在北京,但是为了降低成本和拓展市场,他们在洛阳也开了一个分部。我被派过去负责这个学工系统的开发,主要是用Python和Django框架做的。不过别担心,我不会讲得太技术化,咱就用点口语化的说法,让大家也能听懂。

 

首先,我得介绍一下什么是“学工系统”。简单来说,就是学校用来管理学生工作的系统。比如学生的信息录入、班级管理、课程分配、成绩统计、请假审批等等。以前可能都是靠人工处理,但现在都数字化了,这就需要一个靠谱的系统来支撑。

 

我们那个系统是基于Django写的,Django是个挺不错的Python框架,适合快速开发。不过刚开始的时候,我还是有点不适应,毕竟之前用的不是这个框架。不过好在有文档,加上团队里的老哥帮忙,慢慢就上手了。

 

然后就是数据库的设计了。这部分真的挺关键的。我一开始以为数据库就是建几个表,然后填点数据就行。结果发现不是这么回事。我们得考虑数据之间的关系,比如学生和班级的关系,课程和老师的关联,还有成绩和学生的绑定。这些都需要仔细设计,不然后面就会出问题。

 

比如,学生表里要有学号、姓名、性别、出生日期、班级ID这些字段。班级表里要有班级名称、班主任、人数这些信息。课程表里要有课程编号、课程名称、上课时间、任课老师等等。而成绩表则要记录学生、课程、分数、评分时间等信息。这些都是基础字段,但设计不好,后面维护起来会非常麻烦。

 

所以,我们在开始阶段花了不少时间做数据库设计。用了ER图(实体-关系图)来画出各个表之间的联系,这样大家都能看懂。而且,我们也用了一些工具,比如MySQL Workbench,来辅助设计数据库结构。虽然刚开始用的时候有点不习惯,但后来就慢慢熟悉了。

 

接下来是前端部分。虽然我是后端开发,但也得跟前端配合。我们用的是HTML、CSS和JavaScript,再加上一点jQuery。前端页面看起来挺简单的,但实际做起来还是有不少细节需要注意的。比如表单验证、数据展示、用户权限控制等等。

 

比如,在学生信息录入页面,我们要确保输入的数据是有效的。比如学号不能重复,电话号码必须符合格式,邮箱也要正确。这时候就需要用到前端的验证逻辑,或者后端的校验机制。我们最后是两者结合,前端做初步验证,后端再做一次确认,这样更安全。

 

另外,我们还做了权限管理。不同的用户有不同的权限,比如管理员可以修改所有数据,普通教师只能查看自己班的学生信息,学生只能查看自己的信息。这部分也是通过Django的权限系统实现的,不过中间也遇到了不少问题。

 

比如,权限配置不正确的话,可能会导致某些用户访问不到他们应该能看到的内容,或者反过来,某些用户能访问不该访问的内容。所以我们花了很长时间测试,确保每个角色都能正常操作。

 

还有一个重要的部分是API接口。因为我们系统要和其他系统对接,比如教务系统、财务系统,所以需要提供RESTful API。这部分我用的是Django REST framework,它提供了很多方便的功能,比如序列化、认证、分页等。

 

比如,我们有一个获取学生列表的接口,返回的数据格式是JSON。前端调用这个接口后,就能拿到学生的基本信息,并展示在页面上。同时,我们还支持搜索功能,用户可以根据姓名、学号等条件筛选学生。

 

不过,写API的时候也有不少坑。比如,如何处理跨域请求?如何保证数据的安全性?如何优化性能?这些问题都需要一一解决。

 

比如,跨域问题,我们用了CORS库来解决,设置允许的域名和方法,这样就不会出现浏览器报错。数据安全性方面,我们用了JWT(JSON Web Token)来做身份验证,这样每次请求都会带上token,服务器验证token的有效性,确保用户是合法的。

 

性能优化方面,我们用了一些缓存策略,比如对常用查询结果进行缓存,减少数据库的压力。另外,对于大表的查询,我们还做了索引优化,提高查询速度。

 

在部署方面,我们用了Docker来打包应用,这样可以保证环境的一致性。同时,我们也用到了Nginx来做反向代理,处理静态文件和负载均衡。整个系统部署在一个Linux服务器上,使用了Ubuntu系统。

 

虽然一开始我对Linux不太熟悉,但经过一段时间的学习,现在也能熟练地用命令行操作了。比如用apt安装软件,用systemctl管理服务,用crontab设置定时任务等等。

 

最后,我觉得这个项目让我学到了很多东西。不只是技术上的提升,还有团队协作、项目管理和沟通能力。特别是和洛阳那边的同事合作,虽然有时候沟通不太方便,但大家都很努力,最终项目也顺利上线了。

 

现在回想起来,感觉那段日子虽然很忙,但收获很大。如果你也对学工系统感兴趣,或者想了解如何用Python开发类似的系统,那我可以分享更多代码和经验。

 

下面我就给大家贴几段代码,看看我们是怎么做的。

 

首先是学生模型的定义:

 

from django.db import models

class Student(models.Model):
    student_id = models.CharField(max_length=20, unique=True)
    name = models.CharField(max_length=100)
    gender = models.CharField(max_length=10, choices=[('男', '男'), ('女', '女')])
    birth_date = models.DateField()
    class_id = models.ForeignKey('Class', on_delete=models.CASCADE)

    def __str__(self):
        return self.name

 

然后是课程模型:

 

class Course(models.Model):
    course_id = models.CharField(max_length=20, unique=True)
    course_name = models.CharField(max_length=100)
    teacher = models.CharField(max_length=50)
    time = models.DateTimeField()
    students = models.ManyToManyField(Student, related_name='courses')

    def __str__(self):
        return self.course_name

 

再来看一下成绩模型:

 

class Score(models.Model):
    student = models.ForeignKey(Student, on_delete=models.CASCADE)
    course = models.ForeignKey(Course, on_delete=models.CASCADE)
    score = models.IntegerField()
    date = models.DateField(auto_now_add=True)

    def __str__(self):
        return f"{self.student} - {self.course}: {self.score}"

 

当然,这些只是模型的一部分,后面还有视图、路由、API等代码。不过这些模型已经足够说明问题了。

 

学工系统

如果你对Django的模型设计感兴趣,可以多看看官方文档,里面有很多例子和说明。另外,也可以参考一些开源项目,学习别人是如何设计数据库的。

 

总之,这次在洛阳参与学工系统的开发,让我对Python、Django、数据库设计、前后端交互、API开发、部署和运维都有了更深的理解。虽然过程中遇到了不少挑战,但最终都一一解决了。

 

如果你也想做一个类似的学生管理系统,不妨从这些基本模型开始,逐步扩展功能。当然,如果需要帮助,我也可以继续分享我的经验。

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