1. 項目背景與意義
隨著新冠疫情的常態化管理,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、數據實時性要求高等多重挑戰。傳統的紙質登記、人工匯總方式效率低下,且難以實現快速追蹤與預警。因此,開發一套集成化、智能化的校園疫情防控系統,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實意義。
本畢業設計旨在設計并實現一個基于前后端分離架構的校園疫情防控系統。前端采用漸進式框架Vue.js,構建交互友好、響應迅速的現代化用戶界面;后端采用SpringBoot框架,提供穩定、高效、易于擴展的RESTful API服務。該系統將疫情防控的關鍵環節進行數字化、流程化管理,實現信息的高效采集、精準分析與科學決策支持。\n
## 2. 系統總體設計
2.1 系統架構
系統采用經典的前后端分離架構:
- 前端(Vue.js):負責用戶交互與數據展示。使用Vue CLI搭建項目,配合Vue Router實現單頁面應用路由,使用Axios與后端API通信,采用Element-Plus或Ant Design Vue等UI組件庫快速構建界面。
- 后端(SpringBoot):負責核心業務邏輯、數據處理與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。
- 數據層:采用MySQL關系型數據庫存儲結構化數據,如用戶信息、健康打卡記錄、出入校申請等。可考慮使用Redis緩存熱點數據,提升系統性能。
- 部署:前端項目可打包為靜態文件,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,實現環境一致與快速伸縮。
2.2 功能模塊設計
系統主要服務于三類用戶:學生、教師/職工、系統管理員。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:
- 與門禁系統接口對接(可選),實現申請通過后掃碼或刷臉通行。
- 疫情數據統計與可視化模塊:
- 儀表盤展示全校總體健康狀態、在校人數、風險區域分布等關鍵指標。
- 利用ECharts等圖表庫生成各類統計圖表(如每日打卡率趨勢、異常癥狀分布)。
- 通知公告與知識科普模塊:
- 系統管理后臺:
- 用戶角色與權限管理(學生、教師、輔導員、校級管理員)。
3. 關鍵技術實現與系統集成
3.1 后端關鍵技術(SpringBoot)
- RESTful API設計:遵循REST規范,設計清晰、資源導向的API接口,方便前端調用與未來擴展。
- 業務邏輯分層:嚴格區分Controller(控制層)、Service(業務邏輯層)、Mapper/Repository(數據訪問層),保證代碼可維護性。
- 安全與認證:使用JWT(JSON Web Token)實現無狀態認證。用戶登錄后獲取Token,后續請求在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。
- 數據校驗與異常處理:使用Hibernate Validator進行入參校驗,利用Spring的全局異常處理器(@ControllerAdvice)統一返回格式化的錯誤信息。
- 定時任務:使用Spring的@Scheduled注解,實現定時任務,如每日凌晨提醒未打卡人員、定期清理過期數據等。
3.2 前端關鍵技術(Vue)
- 組件化開發:將頁面拆分為可復用的Vue組件(如打卡表單、審批列表、數據圖表),提高開發效率和代碼復用率。
- 狀態管理:對于跨組件共享的狀態(如用戶登錄信息),使用Vuex進行集中管理,保證狀態同步。
- 路由與導航守衛:利用Vue Router實現頁面路由,并通過導航守衛(beforeEach)進行頁面訪問權限控制,例如未登錄用戶跳轉至登錄頁。
- 異步請求與攔截器:使用Axios發起HTTP請求,并配置請求/響應攔截器,統一處理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,動態渲染疫情數據圖表。
3.3 系統集成要點
- 前后端集成:前后端通過HTTP API進行數據交互,數據格式通常為JSON。開發初期可使用Swagger或Knife4j生成并維護API文檔,便于前后端協作。
- 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,用于發送打卡提醒、審批結果通知等。
- 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:與學校現有門禁系統API對接,實現線上審批、線下無感通行。
- 數據庫設計與優化:合理設計數據表結構,建立索引優化查詢性能。對于健康打卡等高頻操作,考慮分表策略。
4. 畢業設計價值與展望
本系統不僅是一個功能完整的業務應用,更是一個涵蓋了需求分析、系統設計、前后端開發、測試部署全流程的綜合性計算機系統集成項目。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分析設計能力。
- SpringBoot后端服務開發與RESTful API設計。
- Vue.js前端工程化開發與現代化UI構建。
- 前后端分離架構下的協同開發與集成部署。
- 數據庫設計、性能優化及安全考量。
未來展望:系統可進一步擴展為更全面的校園健康管理平臺,集成常態化傳染病監測、師生健康檔案、應急物資管理等功能。可探索引入大數據分析技術,對歷史疫情數據進行深度挖掘,為校園公共衛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,是響應現實需求、運用主流技術棧的典型實踐。它體現了計算機系統集成項目從概念到產品的完整過程,是計算機專業畢業生展示其綜合能力的一個優秀課題選擇。