学生成绩查询系统设计与实现

学生成绩查询系统设计与实现

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1. 系统概述

学生成绩查询系统是一个基于PHP和SQL的Web应用程序，旨在为学校提供一个高效的学生成绩管理和查询平台。该系统可以帮助教师录入成绩、学生查询成绩、管理员管理用户和成绩数据，提高教育管理的效率和透明度。

2. 技术栈
  • 前端：HTML5, CSS3, JavaScript, jQuery, Bootstrap
  • 后端：PHP
  • 数据库：MySQL
  • 服务器：Apache
3. 系统功能模块

  1. 用户管理

    • 用户注册与登录
    • 用户信息管理
    • 角色权限管理（学生、教师、管理员）

  2. 成绩管理

    • 成绩录入
    • 成绩查询
    • 成绩修改
    • 成绩删除

  3. 学生管理

    • 学生信息录入
    • 学生信息查询
    • 学生信息修改
    • 学生信息删除

  4. 课程管理

    • 课程信息录入
    • 课程信息查询
    • 课程信息修改
    • 课程信息删除

  5. 系统设置

    • 数据备份与恢复
    • 系统日志管理
    • 参数配置
4. 数据库设计
4.1 数据库表结构

  1. 用户表（users）

    • id (INT, 主键)
    • username (VARCHAR, 用户名)
    • password (VARCHAR, 密码)
    • role (VARCHAR, 角色)
    • created_at (DATETIME, 创建时间)
    • updated_at (DATETIME, 更新时间)

  2. 学生表（students）

    • id (INT, 主键)
    • name (VARCHAR, 姓名)
    • student_id (VARCHAR, 学号)
    • class (VARCHAR, 班级)
    • created_at (DATETIME, 创建时间)
    • updated_at (DATETIME, 更新时间)

  3. 课程表（courses）

    • id (INT, 主键)
    • name (VARCHAR, 课程名称)
    • teacher (VARCHAR, 授课教师)
    • created_at (DATETIME, 创建时间)
    • updated_at (DATETIME, 更新时间)

  4. 成绩表（grades）

    • id (INT, 主键)
    • student_id (INT, 外键，关联学生表)
    • course_id (INT, 外键，关联课程表)
    • score (DECIMAL, 分数)
    • created_at (DATETIME, 创建时间)
    • updated_at (DATETIME, 更新时间)
5. 系统架构设计
5.1 层次结构

  1. 表现层（Presentation Layer）

    • 负责接收用户的请求，并返回处理结果。
    • 使用PHP和HTML/CSS/JavaScript实现。

  2. 业务逻辑层（Business Logic Layer）

    • 负责处理具体的业务逻辑。
    • 使用PHP实现。

  3. 数据访问层（Data Access Layer）

    • 负责与数据库交互，执行增删改查操作。
    • 使用PHP的PDO扩展实现。
5.2 控制器（Controller）

控制器负责处理用户的请求，并调用相应的模型方法。示例如下：

<?php
session_start();

// 连接数据库
$host = 'localhost';
$db = 'school_db';
$user = 'root';
$pass = '';

try {
    $pdo = new PDO("mysql:host=$host;dbname=$db;charset=utf8", $user, $pass);
    $pdo->setAttribute(PDO::ATTR_ERRMODE, PDO::ERRMODE_EXCEPTION);
} catch (PDOException $e) {
    die("Could not connect to the database $db :" . $e->getMessage());
}

// 用户登录
if (isset($_POST['login'])) {
    $username = $_POST['username'];
    $password = $_POST['password'];

    $stmt = $pdo->prepare("SELECT * FROM users WHERE username = :username AND password = :password");
    $stmt->execute(['username' => $username, 'password' => $password]);
    $user = $stmt->fetch();

    if ($user) {
        $_SESSION['user'] = $user;
        header('Location: dashboard.php');
    } else {
        echo "Invalid username or password.";
    }
}
?>
5.3 模型（Model）

模型负责处理数据的存取操作。示例如下：

<?php
class Student {
    private $pdo;

    public function __construct($pdo) {
        $this->pdo = $pdo;
    }

    public function getAllStudents() {
        $stmt = $this->pdo->query("SELECT * FROM students");
        return $stmt->fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC);
    }

    public function addStudent($name, $student_id, $class) {
        $stmt = $this->pdo->prepare("INSERT INTO students (name, student_id, class) VALUES (:name, :student_id, :class)");
        $stmt->execute(['name' => $name, 'student_id' => $student_id, 'class' => $class]);
    }
}
?>
5.4 视图（View）

视图负责显示数据。示例如下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>学生列表</title>
    <link rel="stylesheet" href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/css/bootstrap.min.css">
</head>
<body>
    <div class="container">
        <h1>学生列表</h1>
        <table class="table table-striped">
            <thead>
                <tr>
                    <th>姓名</th>
                    <th>学号</th>
                    <th>班级</th>
                    <th>操作</th>
                </tr>
            </thead>
            <tbody>
                <?php foreach ($students as $student): ?>
                    <tr>
                        <td><?php echo $student['name']; ?></td>
                        <td><?php echo $student['student_id']; ?></td>
                        <td><?php echo $student['class']; ?></td>
                        <td>
                            <a href="edit-student.php?id=<?php echo $student['id']; ?>" class="btn btn-primary">编辑</a>
                            <a href="delete-student.php?id=<?php echo $student['id']; ?>" class="btn btn-danger">删除</a>
                        </td>
                    </tr>
                <?php endforeach; ?>
            </tbody>
        </table>
        <a href="add-student.php" class="btn btn-success">添加学生</a>
    </div>
</body>
</html>
6. 功能实现
6.1 用户登录
  • 登录页面（login.php）
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>登录</title>
    <link rel="stylesheet" href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/css/bootstrap.min.css">
</head>
<body>
    <div class="container">
        <h1>登录</h1>
        <form action="login.php" method="post">
            <div class="form-group">
                <label for="username">用户名</label>
                <input type="text" class="form-control" id="username" name="username" required>
            </div>
            <div class="form-group">
                <label for="password">密码</label>
                <input type="password" class="form-control" id="password" name="password" required>
            </div>
            <button type="submit" name="login" class="btn btn-primary">登录</button>
        </form>
    </div>
</body>
</html>
6.2 学生成绩查询
  • 成绩查询页面（student_grades.php）
<?php
session_start();

if (!isset($_SESSION['user'])) {
    header('Location: login.php');
    exit;
}

$student_id = $_GET['student_id'];
$stmt = $pdo->prepare("SELECT g.*, c.name AS course_name FROM grades g JOIN courses c ON g.course_id = c.id WHERE g.student_id = :student_id");
$stmt->execute(['student_id' => $student_id]);
$grades = $stmt->fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC);
?>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>学生成绩</title>
    <link rel="stylesheet" href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/css/bootstrap.min.css">
</head>
<body>
    <div class="container">
        <h1>学生成绩</h1>
        <table class="table table-striped">
            <thead>
                <tr>
                    <th>课程名称</th>
                    <th>分数</th>
                </tr>
            </thead>
            <tbody>
                <?php foreach ($grades as $grade): ?>
                    <tr>
                        <td><?php echo $grade['course_name']; ?></td>
                        <td><?php echo $grade['score']; ?></td>
                    </tr>
                <?php endforeach; ?>
            </tbody>
        </table>
        <a href="dashboard.php" class="btn btn-secondary">返回</a>
    </div>
</body>
</html>
7. 安全性设计

为了保证系统的安全性，需要实现以下功能：

  • 用户认证：使用PHP会话管理进行用户认证和授权。
  • 数据校验：在控制器层进行输入参数的校验，防止SQL注入等攻击。
  • 日志记录：记录关键操作的日志，便于审计和故障排查。
8. 测试与部署
  • 单元测试：使用PHPUnit进行单元测试，确保各个模块的功能正确。
  • 集成测试：进行集成测试，确保各个模块之间的协同工作正常。
  • 部署：将应用程序部署到Apache服务器上，确保在生产环境中运行稳定。
9. 源代码

由于篇幅限制，无法完整展示所有源代码。以下是部分核心代码示例：

9.1 学生成绩实体类（Grade.php）
<?php
class Grade {
    private $pdo;

    public function __construct($pdo) {
        $this->pdo = $pdo;
    }

    public function getGradesByStudentId($student_id) {
        $stmt = $this->pdo->prepare("SELECT g.*, c.name AS course_name FROM grades g JOIN courses c ON g.course_id = c.id WHERE g.student_id = :student_id");
        $stmt->execute(['student_id' => $student_id]);
        return $stmt->fetchAll(PDO::FETCH_ASSOC);
    }

    public function addGrade($student_id, $course_id, $score) {
        $stmt = $this->pdo->prepare("INSERT INTO grades (student_id, course_id, score) VALUES (:student_id, :course_id, :score)");
        $stmt->execute(['student_id' => $student_id, 'course_id' => $course_id, 'score' => $score]);
    }
}
?>
9.2 学生成绩查询控制器（StudentGradeController.php）
<?php
session_start();

if (!isset($_SESSION['user'])) {
    header('Location: login.php');
    exit;
}

$student_id = $_GET['student_id'];
$pdo = new PDO("mysql:host=localhost;dbname=school_db;charset=utf8", "root", "");
$grade = new Grade($pdo);
$grades = $grade->getGradesByStudentId($student_id);
?>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>学生成绩</title>
    <link rel="stylesheet" href="https://maxcdn.bootstrapcdn.com/bootstrap/4.5.2/css/bootstrap.min.css">
</head>
<body>
    <div class="container">
        <h1>学生成绩</h1>
        <table class="table table-striped">
            <thead>
                <tr>
                    <th>课程名称</th>
                    <th>分数</th>
                </tr>
            </thead>
            <tbody>
                <?php foreach ($grades as $grade): ?>
                    <tr>
                        <td><?php echo $grade['course_name']; ?></td>
                        <td><?php echo $grade['score']; ?></td>
                    </tr>
                <?php endforeach; ?>
            </tbody>
        </table>
        <a href="dashboard.php" class="btn btn-secondary">返回</a>
    </div>
</body>
</html>

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