1. 項目背景與意義
隨著新冠疫情的常態(tài)化管理,校園作為人員密集、流動性強的特殊場所,其疫情防控工作面臨著信息收集分散、流程管理復雜、數(shù)據(jù)實時性要求高等多重挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的紙質(zhì)登記、人工匯總方式效率低下,且難以實現(xiàn)快速追蹤與預警。因此,開發(fā)一套集成化、智能化的校園疫情防控系統(tǒng),對于保障師生健康安全、維護正常教學秩序、提升學校應急管理能力具有重要的現(xiàn)實意義。
本畢業(yè)設計旨在設計并實現(xiàn)一個基于前后端分離架構(gòu)的校園疫情防控系統(tǒng)。前端采用漸進式框架Vue.js,構(gòu)建交互友好、響應迅速的現(xiàn)代化用戶界面;后端采用SpringBoot框架,提供穩(wěn)定、高效、易于擴展的RESTful API服務。該系統(tǒng)將疫情防控的關鍵環(huán)節(jié)進行數(shù)字化、流程化管理,實現(xiàn)信息的高效采集、精準分析與科學決策支持。\n
## 2. 系統(tǒng)總體設計
2.1 系統(tǒng)架構(gòu)
系統(tǒng)采用經(jīng)典的前后端分離架構(gòu):
- 前端(Vue.js):負責用戶交互與數(shù)據(jù)展示。使用Vue CLI搭建項目,配合Vue Router實現(xiàn)單頁面應用路由,使用Axios與后端API通信,采用Element-Plus或Ant Design Vue等UI組件庫快速構(gòu)建界面。
- 后端(SpringBoot):負責核心業(yè)務邏輯、數(shù)據(jù)處理與API提供。采用MVC模式,集成MyBatis-Plus或Spring Data JPA進行持久層操作,利用Spring Security或JWT進行安全認證與授權。
- 數(shù)據(jù)層:采用MySQL關系型數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),如用戶信息、健康打卡記錄、出入校申請等。可考慮使用Redis緩存熱點數(shù)據(jù),提升系統(tǒng)性能。
- 部署:前端項目可打包為靜態(tài)文件,部署于Nginx服務器;后端SpringBoot應用可打包為JAR包,通過Docker容器化部署,實現(xiàn)環(huán)境一致與快速伸縮。
2.2 功能模塊設計
系統(tǒng)主要服務于三類用戶:學生、教師/職工、系統(tǒng)管理員。核心功能模塊如下:
- 健康信息上報模塊:
- 異常情況(如發(fā)熱、密接)自動預警并通知相關管理員。
- 出入校管理模塊:
- 與門禁系統(tǒng)接口對接(可選),實現(xiàn)申請通過后掃碼或刷臉通行。
- 疫情數(shù)據(jù)統(tǒng)計與可視化模塊:
- 儀表盤展示全校總體健康狀態(tài)、在校人數(shù)、風險區(qū)域分布等關鍵指標。
- 利用ECharts等圖表庫生成各類統(tǒng)計圖表(如每日打卡率趨勢、異常癥狀分布)。
- 支持按學院、班級、樓棟等多維度數(shù)據(jù)鉆取與查詢。
- 通知公告與知識科普模塊:
- 系統(tǒng)管理后臺:
- 用戶角色與權限管理(學生、教師、輔導員、校級管理員)。
- 基礎數(shù)據(jù)管理(學院、班級、宿舍信息)。
3. 關鍵技術實現(xiàn)與系統(tǒng)集成
3.1 后端關鍵技術(SpringBoot)
- RESTful API設計:遵循REST規(guī)范,設計清晰、資源導向的API接口,方便前端調(diào)用與未來擴展。
- 業(yè)務邏輯分層:嚴格區(qū)分Controller(控制層)、Service(業(yè)務邏輯層)、Mapper/Repository(數(shù)據(jù)訪問層),保證代碼可維護性。
- 安全與認證:使用JWT(JSON Web Token)實現(xiàn)無狀態(tài)認證。用戶登錄后獲取Token,后續(xù)請求在HTTP頭中攜帶Token進行權限驗證。Spring Security可配置細粒度的URL訪問控制。
- 數(shù)據(jù)校驗與異常處理:使用Hibernate Validator進行入?yún)⑿r灒肧pring的全局異常處理器(@ControllerAdvice)統(tǒng)一返回格式化的錯誤信息。
- 定時任務:使用Spring的@Scheduled注解,實現(xiàn)定時任務,如每日凌晨提醒未打卡人員、定期清理過期數(shù)據(jù)等。
3.2 前端關鍵技術(Vue)
- 組件化開發(fā):將頁面拆分為可復用的Vue組件(如打卡表單、審批列表、數(shù)據(jù)圖表),提高開發(fā)效率和代碼復用率。
- 狀態(tài)管理:對于跨組件共享的狀態(tài)(如用戶登錄信息),使用Vuex進行集中管理,保證狀態(tài)同步。
- 路由與導航守衛(wèi):利用Vue Router實現(xiàn)頁面路由,并通過導航守衛(wèi)(beforeEach)進行頁面訪問權限控制,例如未登錄用戶跳轉(zhuǎn)至登錄頁。
- 異步請求與攔截器:使用Axios發(fā)起HTTP請求,并配置請求/響應攔截器,統(tǒng)一處理Token添加、錯誤提示等。
- 可視化集成:引入ECharts或AntV等圖表庫,通過組件封裝,動態(tài)渲染疫情數(shù)據(jù)圖表。
3.3 系統(tǒng)集成要點
- 前后端集成:前后端通過HTTP API進行數(shù)據(jù)交互,數(shù)據(jù)格式通常為JSON。開發(fā)初期可使用Swagger或Knife4j生成并維護API文檔,便于前后端協(xié)作。
- 第三方服務集成(可選):
- 消息推送:集成郵件、短信或微信模板消息服務,用于發(fā)送打卡提醒、審批結(jié)果通知等。
- 位置服務:接入高德或騰訊地圖API,在申請出入校時選擇或確認目的地位置。
- 人臉識別/門禁對接:與學校現(xiàn)有門禁系統(tǒng)API對接,實現(xiàn)線上審批、線下無感通行。
- 數(shù)據(jù)庫設計與優(yōu)化:合理設計數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu),建立索引優(yōu)化查詢性能。對于健康打卡等高頻操作,考慮分表策略。
4. 畢業(yè)設計價值與展望
本系統(tǒng)不僅是一個功能完整的業(yè)務應用,更是一個涵蓋了需求分析、系統(tǒng)設計、前后端開發(fā)、測試部署全流程的綜合性計算機系統(tǒng)集成項目。學生通過完成此設計,能夠深入實踐以下技能:
- 軟件工程方法與系統(tǒng)分析設計能力。
- SpringBoot后端服務開發(fā)與RESTful API設計。
- Vue.js前端工程化開發(fā)與現(xiàn)代化UI構(gòu)建。
- 前后端分離架構(gòu)下的協(xié)同開發(fā)與集成部署。
- 數(shù)據(jù)庫設計、性能優(yōu)化及安全考量。
未來展望:系統(tǒng)可進一步擴展為更全面的校園健康管理平臺,集成常態(tài)化傳染病監(jiān)測、師生健康檔案、應急物資管理等功能。可探索引入大數(shù)據(jù)分析技術,對歷史疫情數(shù)據(jù)進行深度挖掘,為校園公共衛(wèi)生決策提供更智能化的支持。
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****:基于SpringBoot和Vue的校園疫情防控系統(tǒng),是響應現(xiàn)實需求、運用主流技術棧的典型實踐。它體現(xiàn)了計算機系統(tǒng)集成項目從概念到產(chǎn)品的完整過程,是計算機專業(yè)畢業(yè)生展示其綜合能力的一個優(yōu)秀課題選擇。