全移动平台下校园学生助手软件的设计与实现

大连理工大学城市学院计算机工程学院 唐 琳 耿志博 吴希伟 张 俊 朱 彦



全移动平台下校园学生助手软件的设计与实现

大连理工大学城市学院计算机工程学院 唐 琳 耿志博 吴希伟 张 俊 朱 彦

【摘要】随着信息技术的不断发展，智能手机的不断普及，数字化校园建设的不断深入。为使高校学生拥有更好的校园生活，一款能够应用于全移动平台的校园学生助手软件十分必要。本软件基于大连理工大学城市学院进行定制开发，后台应用新浪云服务器进行搭建，前台分别基于Android、iOS和微信平台进行实现。功能模块包括信息查询模块，包括课表查询、考试查询，四六级查询、图书查询等；送餐模块，包括在线订餐，申请送餐，餐食配送等；交流社区模块包括微社区和表白墙。软件切实的方便了在校大学生的日常学习生活，受到广泛好评，具有良好的应用前景。

【关键词】Android；iOS；微信；校园学生助手

1 背景

随着智能手机在大学校园学生中的不断普及在校园的信息化建设中，如何能实实在在方便广大在校学生的日常生活。成为大学校园信息化建设首要解决的问题。因此，手机服务已经成为学校信息服务的主要方式。基于多种移动平台的校园学生助手软件，也是各大高校重点关注的重点。

2 系统架构

2.1 系统架构

目前，学生手机虽然种类繁多，接近100%的同学都在使用智能手机，以Android和iOS平台为主。Android平台是Google推出的基于Linux内核的嵌入式操作系统平台，不仅应用于智能手机，还广泛应用于平板电脑以及其他便携式设备[1,2]。iOS是由苹果公司开发的移动操作系统。应用于iPhone、iPod touch、iPad以及Apple TV等产品上。无论Android平台还是iOS平台使用校园学生住手软件时，均需要提前安装相应客户端软件。微信平台是腾讯公司推出的基于网页的手机服务平台，只需安装微信客户端的智能手机就可以使用，该平台下的软件开发接入能有效的缓解手机性能及内存方面的压力。本系统主要通过这三个平台解决学校信息系统设计问题，并有效的克服高成本、低速率、用户体验差的缺点。

传统的物理服务器，是指在现有软件需求下配套购买、安装服务器操作系统，进行软件硬件的设置操作，以满足新软件的业务需求。本文提出的系统的服务器设计也摒弃了传统方式，采用了云服务器。云服务器具有高效、安全、可伸缩性强、初始投入成本低，运维难度低等优势。

本文提出的系统架构如图1所示，系统客户端支持多种移动智能设备，本系统服务器包括两部分，分别构建于新浪云服务器和阿里云服务器上。其中，构建于阿里云服务器上的服务器用语获取校园学生信息；新浪云服务器用于存储校园助手信息，实现不同平台之间的信息交互等：

图1 校园助手网络拓扑结构

2.2 系统设计

本系统功能设计如图2所示，共包括4个子系统，分别是：数据获取子系统、信息查询子系统、校园社交子系统、订餐子系统。

（1）数据获取子系统：最终部署到阿里云服务器上，该子系统提供了3个功能模块：

1）户信息绑定验证：用于绑定学生的真实信息。

2）成绩获取：用于获取学生的所有课程成绩信息。

3）课表信息：用于获取学生本学习的课表信息。

（2）信息查询子系统：最终部署到新浪云服务器上，该子系统提供了学生在校日常所需的各种信息查询。包括8个模块：

1）空教室查询：教师或学生会等部门开会、自习常常需要提前寻找无课教室，这一功能能够非常方便的帮助用户找到所需的教室。

2）课表查询：根据绑定的用户信息查找到自己的课表信息。

3）馆藏图书信息：该功能集成了图书馆图书借阅的信息，能够查询图书馆馆藏图书的信息借阅情况。

4）考试时间查询：根据绑定的用户信息查找到自己的考试时间。

5）考试成绩查询：根据绑定的用户信息查找到自己的考试成绩，本功能实现多种条件查询，包括按科目，按成绩段等。

6）英语四六级成绩查询：可以查询到英语四六级成绩。

7）快递查询：根据用户的订单号查询快递数据

8）天气信息查询：提供学校所在地的当天的天气信息。

（3）校园社交子系统：最终部署到新浪云服务器上，该子系统提供了学生用户交流途径。

1）微信墙：用户可以公开在微信上留言，该功能方便的帮助用户寻找丢失的物品。

2）微社区：提供了学生之间交流的空间，也方便用户向开发人员反馈使用感受，帮助软件进一步改进。

（4）订餐子系统：最终部署到新浪云服务器上，该子系统能够方便学生在足不出户的情况下，订餐和获取餐食。

1）食堂订餐：用户可以在高峰用餐期之前订餐，减少购餐的时间。订餐后用户可以选择自取或配送。

2）配送餐食：本功能基于众包模式实现，为保证配送质量，所有配送人员均需线下身份验证，通过身份验证的同学信息将被保存到配送团队信息中。有用户下单并选择配送时，该配送信息将会推送到配送团队用户手机上，愿意为本单配送的用户可以抢单，并获得相应的报酬。

图2 校园助手系统功能设计

3 系统实现

3.1 后台服务器

后台服务器主体分为两个部分：新浪云服务器和阿里云服务器。

新浪云服务器上所支持的开发语言是PHP，支持的数据库是MySQL。

ThinkPHP框架是基于PHP语言的企业级应用开发框架，该框架的使用，框架对新浪SAE具有良好的适配，自动配置数据库连接，缓存默认等功能，有利于模块划分与设计，扩展性更强。因此在新浪云服务器基于ThinkPHP框架进行开发，实现了绝大部分功能的数据提供。

其中包括图书馆馆藏图书信息存储的实现。由于学校图书馆的图书查询仅限于校内网查询，在校外无法查询图书馆图书信息，这给同学们查询学校图书馆的图书信息的时候带来了很大的不便，我们帮助用户搭建一个可以在校园网之外的网络环境中访问图书管查询系统的通道。其中可以公开的数据被重新存储新浪云的MySQL数据库中。

阿里云服务器上支持语言Node.js，使用所支持的数据库Mongodb。该服务实现对接校网，进行用户登录、用户课表、成绩等的获取操作。所获取到的数据存储到Mongodb数据库中。

客户端和服务器交互基于HTTP协议，客户端采用URL形式进行数据请求，响应数据被封装成统一的JSON格式进行响应。

3.2 客户端之间的交互

实现不同移动平台下的无缝连接，主要依赖于数据和分发两个环节。

对于不同平台的数据交互，我们在功能实现之前制定的了严格统一的数据传输格式。能够做到一种平台发出的信息，在各个平台下都能正确的接收和解析。

直接实现用户的信息的分发，用户在更新数据时会产生大量的无用数据，在接受新的数据时也将占用和耗费大量的系统资源。本系统提供的订餐和送餐功能，需要将相关信息及时准确的传递给不同平台的用户。同时又不能占用用户的过多的网络和内存资源，我们通过采用第三方即时云服务工具—环信来解决这个问题。该工具也是基于移动互联网的即时通信工具，通过云端开放的Rest API和客户端SDK包的方式提供给开发者。使用该服务工具，能够在不需要过多的增加系统资源前提下实现消息的实时接受，利用环信的消息透传帮助了我们在用户离开页面，在不频繁的请求网络接口的同时，能够在第一时间获取所需的信息。

3.3 客户端实现

微信端所提供功能以网页形式开发[3]，实现中使用PHP开发并部署新浪服务器上。Bootstrap网页设计框架，加快前端的开发也提升了页面的美观，包括提供自定义样式等，有利于扩展。这部分网页开发使用该框架进行实现。微信客户端空教室查询页面如图3所示：

图3 微信客户端空教室查询页面

图4 微信客户端成绩信息查询

图5 Android客户端查询课表页面

图6 Android客户端订餐页面

Android客户端使用Android Studio工具进行开发[4]。数据库采用数据库SQLite，个性化配置信息使用XML文件存

储到本地。SharedPreferences是Android平台上一个轻量级的存储类，用来保存应用的一些常用配置。项目中个性化信息存储和解析的代码实现，使用了SharedPreferences。其它需缓存到手机的信息，被存储到SQLite上。Volley框架Volley是Android平台上的网络通信库，能使网络通信更快，更简单，更健壮。所有用户请求信息都基于该框架进行实现。Android客户端主要页面如下，查询课表页面如图5所示，订餐页面如图6所示：

图7 iOS客户端课表查询页面

图8 iOS客户端食堂订餐页面

iOS客户端使用Xcode工具进行开发。所有数据存储到数据库中，采用数据库是CoreDate。所有的代码实现基于原生的Objective-C语言。iOS客户端主要页面如下，查询课表页面如图7所示，订餐页面如图8所示。

4 结束语

基于全平台的校园小助手软件，其信息服务应用具有响应速度快，建设成本低，使用方便等特点，是校园信息化、数字化和无线网络化发展的趋势。该软件可以方便的与现有校园系统进行集成，为用户提供更多、更加方便快捷的校园服务。

参考文献

[1]樊振宇,戴小鹏.基于Android的本科生导师双向选择系统的设计[J].福建电脑,2015,31(9):24-25.

[2]吴振朕,王猛.基于Android的涉农资金监管平台设计与实现[J].现代计算机:专业版,2015(11):86-88.

[3]黄冰,熊昌昱,李强,等.基于微信公众平台开发的校园微信助手[J].信息通信,2015(11):110-111.

[4]周森鹏,陆正球,蔡岑科.基于Android的校园生活助手设计与实现[J].现代计算机:专业版,2013(8):77-80.

[5]翟博伦,杨雯迪,靳新.基于微信平台的沈工小助手后台实现[J].电子测试,2015(12).

基金项目：辽宁省创新创业训练计划（20141319000002）。