为了提高青少年的航天认知，许多地方每年都会举行航天知识科普活动，然而各在举行航天知识科普时，很少甚至没有使用过航天知识科普网站来处理航天知识科普中的信息，在很大程度上还是依赖人工操作，一般通过文档或者办公软件来处理大量的数据。这种方式给航天知识科普网站人员带来了繁重的工作量，而且效率较为低下，更新缓慢，且容易出错。此外这种方式比较封闭，就不能使每一位同学都真正参与到航天知识科普中去，从而也在一定程度上失去了开展航天知识科普的意义。 

第一章是绪论，本文章的开头部分，对本题目的研究背景和研究意义等一些做文字性的描述。

第二章研究了青少年航天知识科普网站的所采用的开发技术和开发工具。

第三章是系统分析部分，包括系统总体需求描述、功能性角度分析系统需求、非功能性等各个方面分析系统是否可以实现。

第四章是系统设计部分，本文章的重要部分，提供了系统架构的详细设计和一些主要功能模块的设计说明。

第五章是系统的具体实现，介绍系统的各个模块的具体实现。

第六章在前几章的基础上对系统进行测试和运行。

最后对系统进行了认真的总结，以此对未来有一个新的展望。

前端部分：前端框架采用了比较流行的渐进式JavaScript框架Vue.js。使用Vue-Router和Vuex实现动态路由和全局状态管理,Ajax实现前后端通信，Element UI组件库使页面快速成型，项目前端通过栅格布局实现响应式，可适应PC端、平板端、手机端等不同屏幕大小尺寸的完美布局展示。

后端部分：采用ssm作为开发框架，同时集成MyBatis、Redis等相关技术。

1. 1. MVC模式

MVC模式是常用的开发模式，主要是在代码实现上将其分为M层、V层和C层。

视图（View）代表用户交互界面，一个 Web 应用就可能有很多的界面，在 MVC 模式中，视图仅仅处理的只有数据采集、处理，还有用户的请求， 并不包括业务流程的处理，业务流程由模型（Model）来处理[3]。

模型（Model）就是业务流程/状态的处理及业务规则的制定。模型处理业务流程的过程其它层是无法看见了的，它就像黑箱子，在接受视图请求的数据之后，然后返回最终的处理结果。MVC 最主要的核心就是业务模型的设计，一个典型的应用例子就是目前流行的 EJB 模型，它从应用技术实现的角度对模型做了进一步的划分，以便充分利用现有的组件，但是它不能作为应用设计模型的框架[4]。

控制器（Controller）可以理解为接收用户的请求，然后视图和模型匹配在一起，一起再完成用户请求。它有非常明显的作用在划分控制层上，可以很清晰地告诉你，它就是一个分发器，选择什么样的模型、视图，可以完成用户的什么样的请求。控制层不做所有的数据处理，比如说：用户点击一个连接，控制层接受到请求之后，并不处理业务信息，它只是向模型传递用户的信息，同时告诉模型做什么，然后选择符合需求的视图返回给用户[5][6]。

科技的进步，给日常带来许多便利：教室的投影器用到了虚拟成像技术，数码相机用到了光电检测技术，比如超市货物进出库的记录需要一个信息仓库。这个信息仓库就是数据库，而这次的青少年航天知识科普网站也需要这项技术的支持[7]。

用MySQL这个软件，是因为它能接受多个使用者访问，而且里面存在Archive等。它会先把数据进行分类，然后分别保存在表里，这样的特别操作就会提高数据网站自身的速度，让数据库能被灵活运用。MySQL的代码是公开的，而且允许别人二次编译升级。这个特点能够降低使用者的成本，再搭配合适的软件后形成一个良好的网站系统。虽然它有缺点，但是综合各方面来说，它是使用者的主流运用的对象[8]。

B/S（Browser/Server）比前身架构更为省事的架构。它借助Web server完成数据的传递交流。只需要下载浏览器作为客户端，那么工作就达到“瘦身”效果， 不需要考虑不停装软件的问题[9]。

SSM即SpringMVC+Spring+Mybatis，这三个框架有各自最独有的优势，那么将它们组合在一起能够碰撞出很强的火花。设计者在不需消耗大量功夫，能做出Web应用程序，而且这个程序还具有层次清晰、升级更新操作不影响正常使用的、允许多次使用的特点。这个复合框架形成一个有着结构完整、功能强大和结构良好的体系：SpringMVC使各板块分离，Spring使开发更灵活方便，使用Mybatis让开发者直接对对象进行操纵，各层次分工明细，并实现各个层次间的解耦，让代码更加的灵活精简。这个框架使程序员能够规避在开发时期避免个别错误导致整体被破坏，也能在后期应对客户对产品提出的新需求[10] [11]。

Eclipse是由Genuitec公司开发的，一款功能非常强大的JavaEE的集成开发环境，其中包括有：完备的编码、调试、测试和发布功能[10]，完整支持JavaScript、Spring、CSS、JavaScript、SpringMVC、HTML、JSF、Mybatis、SQL等技术。在体系结构上，Eclipse的特征可以被分为7类：JavaEE模型；Web开发工具、EJB开发工具、JavaEE项目部署服务、应用程序服务器的而连接器、数据库服务、Eclipse整合帮助[11]。

对于以上每一种功能的类别，在Eclipse中都有相应的功能部件，并通过一系列的插件来实现它们。Eclipse在结构上的这种模块化，可以让它在不影响其他模块的情况下，对其中任意的一个模块进行单独的扩展和升级。强大的Eclipse应用开发平台也不仅仅只是Eclipse的插件而已，同时更是一款功能强大的，用于JavaEE的集成开发环境。

本次设计基于B/S 模式下，运用Java、Ajax技术采用的是MySQL数据库和Eclipse实现，总体的可行性共分为以下三个方面。

所谓的技术可行性就是在限定时间，前期拟定的功能能否被满足。在开发设计上是否会遇上解决不了的问题。做完的项目能否被很好地应用，如果存在缺点在后期的维护上是否存在很大的难度。在对这个系统评估后，认定已存在的技术能达成目标。用JavaScript技术来实现动态的页面，嵌入低依赖性的设计模式，灵活的数据库，配合稳定的服务器，整个系统的运行效率大大提升。由此可见，在技术层面达成目标不是非非之想。

在项目上使用的工具大部分都是是当下流行开源免费的，所以在开发前期，开发时用于项目的经费将会大大降低，不会让开发该软件在项目启动期受到经费的影响，所以经济上还是可行的。尽量用最少的花费去满足用户的需求。省下经费用于人工费，以及设备费用。将在无纸化，高效率的道路上越走越远。

本系统实现功能的操作很简单，普通电脑的常见配置就可以运行本软件，并且只要粗通电脑使用的基本常识就可以流畅的使用本软件。电脑具备连接互联网的能力，并且可以正常访问系统，并不需要操作者有什么高超的能力，只需了解业务流程，并且按照专业知识进行正确操作即可，所以青少年航天知识科普网站具备操作可行性。

在系统开发设计前，应该对功能做初步设想，清楚这个网站有什么板块，每个板块有什么功能，整体的设计是否满足使用者的需求，接着对所开发的系统功能进行的详细分析总结，从而设计出完整的系统并将其实现。用户和开发人员的交流分析，使其达到最佳理解程度，使系统功能达到最佳。

用户用例图如下所示。

图3-1 用户用例图

管理员用例图如下所示。

图3-2 管理员用例图

青少年航天知识科普网站在对需求做解析后，整个系统主要分为两个部分：用户和管理员，每个模块下的分支功能不一样。对功能做出如下说明：

用户模块：

账号注册。

账号登录认证。

网站个人资料信息，修改可修改的信息项。

公告信息，同时查看公告信息的记录。

中国航天工程，同时查看历史的航天工程记录。

航空知识，查看航天工程的信息，可以观看视频，了解知识。

航空知识，同时查看航空知识知识等。

卫星：同时查看卫星名称，卫星的相关知识。

管理员模块：

负责维护视频资源，上传视频资源，删除已过期视频。

维护用户，审核用户的账号，可以冻结用户的登录权限，或者删除用户账号。

发布公告信息，并可以销毁某个公告信息，更新公告信息，模糊搜索公告信息等。

资源管理，管理员提交中国航天工程内容，并进行分类，可以进行新增、删除等操作。

模块管理，对最新动态、中国航天工程、航空知识、航天记录片、卫星和行星、相关资讯、资讯分类等功能进行查询、重置、添加、删除等操作。

系统非功能需求有非常多，比如性能需求、可承载最大用户数、稳定性、易用性需求等。本系统分析时考虑到易用性需求，因为系统是给人使用的，所以必须充分从用户的角度出发，考虑用户体验，使系统易理解易上手易操作。

一层数据流程图包括了登录注册、用户功能和检索维护等模块，在登录注册模块使用到的数据存储有用户账户文档，用户功能模块需要的存储是用户各功能模块数据文档，检索维护是使用以上这些数据文档通过关键词进行检索。

系统的一层数据流图如下图所示。

图3-2系统数据流图（一层）

二层数据流程是对一层数据流层图中填写登录注册信息、用户功能的细化。即：填写登录注册信息细化为填制信息、后台审核，用户功能细化为首页，公告信息，中国航天工程，航空知识，航空知识，最新动态，相关资讯，每日文章，卫星等操作。

系统的二层数据流图如下图所示。

图3-4系统数据流图（二层）

目前B/S体系的系统主要的数据访问方式是：通过浏览器页面用户可以进入系统，系统可以自动对用户向服务器发送的请求进行处理，处理请求是在系统后台中进行的，用户在浏览器页面上进行相应操作，就能够看到服务端传递的处理结果。青少年航天知识科普网站主要分为视图-模型-控制三层架构设计。在视图层中，主要是操作在服务器端向客户端反馈并显示的数据，在模型层中，主要处理相关的业务逻辑、数据整合等，最后的控制层它介于视图和模型之间，主要是调整两层之间的关系，最终落实数据的传递。

系统架构图如下图所示。

图4-1系统架构图

系统设计的目的是分析系统包括的所有功能结构，为开发人员设计开发和实现系统做好准备工作。经过前期的需求调查、分析和整理之后，确定的总体需求主要包括多个模块，分别是：轮播图、公告信息、资源网站、系统用户（管理员、系统用户）模块网站（最新动态、中国航天工程、航空知识、航天记录片、卫星和行星、相关资讯、资讯分类）。系统整体角色分为两个部分，一是用户、二是管理员。权限分布也是很明显，用户是在除去浏览信息之外还具有查询账户信息、公告信息、中国航天工程，航空知识、航空知识、最新动态，相关资讯、卫星和行星等权限；管理员是最高权限拥有者。

系统功能结构图如下图所示。

图4-2系统功能结构图

用户网站模块

该模块是为所有用户登录设计的，如用户登录后只能进行自己的普通功能操作(如个人信息修改），管理员和超级管理员登录后有不同的权限，管理员不能超越权限。超级管理员能对整个系统的数据进行网站，主要是用户的登录权限以及用户登录后在系统里的操作权限。

公告信息模块

管理员来录入公告信息数据，点击公告信息录入按钮，依次填写要录入的公告信息数据，点击提交按钮，将数据提交至数据库，然后公告信息页面，每条数据右边有删除和编辑按钮，来完成相应的删除和更新功能。

资源管理模块

管理员来录入中国航天工程及资讯分类数据，点击录入按钮，依次填写要录入的用户数据，点击提交按钮，将数据提交至数据库，然后刷新资源管理页面，每条数据右边有删除和编辑按钮，来完成相应的删除和更新功能。

模块管理

管理员点击模块管理，显示最新动态、中国航天工程、航空知识、航天记录片、卫星和行星、相关资讯、资讯分类等数据，点击录入按钮，依次填写要录入的数据，点击提交按钮，将数据提交至数据库，然后刷新相应的数据页面，每条数据右边有删除和编辑按钮，来完成相应的删除和更新功能。

对于一个要开发的系统来说，E-R图可以让别人能更快更轻松的了解此系统的事务及它们之间的关系。根据系统分析阶段所得出的结论确定了在青少年航天知识科普网站中存在着多个实体分别是用户、管理员、公告信息、相关资讯、航天纪录片、航空知识、公告信息。

系统总体ER图如下图所示。

图4-4系统总体ER图

数据库逻辑结构就是将E-R图在数据库中用具体的字段进行描述。用字段和数据类型描述来使对象特征实体化，最后形成具有一定逻辑关系的数据库表结构。青少年航天知识科普网站所需要的部分数据结构表如下表所示。

系统的登录窗口是用户的入口，用户只有在登录成功后才可以进入访问。通过在登录提交表单，后台处理判断是否为合法用户，进行页面跳转，进入系统中去。

登录合法性判断过程：用户输入账号和密码后，系统首先确定输入输入数据合法性，然后在login.JavaScript页面发送登录请求，调用src下的mainctrl类的dopost方法来验证。

用户登录模块的IPO如下所示：

输入：用户名和密码。

处理：

1）检测用户输入的账号、密码是否正确及在数据库已对应存在。

2）从数据库中提取记录，并储存在本地的session中（timeout默认=30min）。

3）根据用户名，将其显示在系统首页上。

输出：是否成功的信息。

登录流程图如下所示。

图5-1登录流程图

系统登录界面如下所示。

图5-2系统登录界面

系统呈现出一种简洁大方的首页：界面简约、鳞次栉比，用户能轻车熟路的使用。出于对系统使用群体广泛的顾虑，应有良好性能的后台。

如下图所示为系统的首页界面。

图5-3系统首页界面

此页面实现用户的注册，必须注册登录后才能使用系统大部分功能，用户名不允许重复如果重复将会注册失败，并弹出相应的提示，通过js实现对输入的验证。

用户注册流程图如下所示。

图5-4用户注册流程图

用户注册界面如下图所示。

图5-5用户注册界面

用户在lyblist查看公告信息，先使用sql语句查询出所有公告信息的数据，然后调用PageManager.getPages(url,4,sql, request )，返回一个ArrayList的对象，在for循环里，使用JavaScript得到每个ArrayList对象的数据，然后放入页面模板中，用户点击某个公告信息则跳转至lyb.JavaScript。

公告信息流程图如下所示。

图5-6公告信息流程图

公告信息界面如图所示。

图5-7公告信息界面

中国航天工程模块过程中，首先使用getmap(id,"xinxi")，通过项目ID得到项目数据，将项目数据赋值给中国航天工程，调用CommDAO的insert方法将中国航天工程数据插入中国航天工程表中，最后查看中国航天工程记录，可以销毁历史中国航天工程数据。

中国航天工程流程图如下所示。

图5-8中国航天工程流程图

中国航天工程界面如图所示。

图5-9中国航天工程列表界面

中国航天工程详情界面如图所示。

图5-10中国航天工程详情界面

用户使用航空知识过程中，首先使用getmap(id,"xinxi")，通过航空知识得到航空知识数据，将航空知识赋值给用户查询航空知识，调用CommDAO的insert方法将查询数据插入列表中，最后查看个人历史航空知识查询记录，可以销毁历史查询数据。

查询航空知识流程图如下所示。

图5-11航空知识流程图

航空知识列表界面如图所示。

图5-12航空知识列表界面

航空知识详情界面如图所示。

图5-13航空知识详情界面

用户可以进行查看、点赞、收藏卫星和行星介绍等相应的网站操作。

卫星和行星列表如图所示。

图5-14卫星和行星列表界面

用户在yhzhgl查看用户信息，先使用sql语句查询出所有用户表的数据，然后调用PageManager.getPages(url,4,sql, request )，返回一个ArrayList的对象，在for循环里，使用JavaScript得到每个ArrayList对象的数据，在JavaScript页面中解析ArrayList对象，得到其各个键值对的值。

用户管理界面如下图所示。

图5-157用户管理界面

用户点击登录填写账号信息登录后，会切换内容为“某某用户欢迎您”和历史订单，并给出注销链接。当用户登录成功后会将个人信息保存在session作用域中，点击自己的用户名时，会跳转到个人详细信息页面，由后台通过Freemarker取出session作用域中的用户信息进行动态渲染，例如，邮箱、电话号码、用户名等等。同时页面上会显示修改个人信息和修改密码的按钮，这时客户可以修改自己的登录密码以保障账号的安全性，防止被人窃取账号，通过UserController.java的updatePassword()实现，同时也可以根据自己的个人信息是否变动做出相应的修改，通过updateUserInfo()实现。

密码修改流程图如下所示。

图5-16密码修改流程图

添加相关资讯信息时，输入必填字段后，表现层的xiangguanzixunController接受传过来的相关资讯信息参数，再调用xiangguanzixunController类的addxiangguanzixun方法，经过xiangguanzixunService业务层到xiangguanzixunMapper持久层的处理，完成对整个添加相关资讯信息的操作。addxiangguanzixun方法也和用户网站中的addUser方法类似，同时做添加和修改工作。

修改相关资讯信息时，选择需要修改的相关资讯进行修改，调用xiangguanzixunController控制器的editxiangguanzixun方法，拿到该相关资讯原本的信息并显示到页面，管理员再对需要修改的相关资讯信息字段进行修改，完成后调用addxiangguanzixun方法，调用业务层的updateByKey方法，更新数据库的相关资讯信息表的数据。

相关资讯流程图如下所示。

图5-17相关资讯流程图

相关资讯界面如下图所示。

图5-18相关资讯界面

相关资讯添加界面如下图所示。

图5-19相关资讯添加界面

添加航空知识时，选择需要添加的航空知识进行添加，把主键的uId传到ChengjiController控制器，再调用控制器的deleteChengji方法，数据经过ChengjiService业务层解析和处理，请求ChengjiMapper持久层调用deleteByPrimaryKey方法操作数据库将航空知识添加进从数据库中。

航空知识添加流程图如下所示。

图5-20航空知识添加流程图

航空知识添加界面如下图所示。

图5-21航空知识添加界面

管理员选择卫星和行星管理添加，用户在卫星和行星查看，点击卫星和行星管理，跳转至jifen_add.JavaScript，添加卫星和行星管理则将添加的卫星和行星管理数据封装在HashMap中，然后调用CommDAO的insert方法将卫星和行星管理内容插入航空知识列表中。

卫星和行星管理列表流程图如下所示。

图5-22卫星和行星添加流程图

卫星和行星管理添加界面如下图所示。

图5-23卫星和行星添加界面

在对该系统进行完详细设计和编码之后，就要对青少年航天知识科普网站的程序进行测试，检测程序是否运行无误，反复进行测试和修改，使之最后成为完整的软件，满足用户的需求，实现预期的功能。

在软件的测试过程中，通常测试人员需要针对不同的功能模块设计多种测试用例。通过测试用例能够及时发现代码业务逻辑上是否与真实的业务逻辑相对应，及时发现代码上或逻辑上的缺陷，以此来来完善系统，提高软件产品的质量，使软件具有良好的用户体验。

注册测试用例表如下所示。

表6-1注册测试用例

登录测试用例表如下所示。

表6-2登录测试用例

公告信息用例表如下所示。

表6-3公告信息测试用例

航空知识测试用例表如下所示。

表6-4航空知识测试用例

经过对此系统的测试，得出该系统足以满足用户日常需求，在功能项目和操作等方面也能满足操作员对于其他用户的网站。但是，还有很多功能有待添加，这个系统仅能满足大部分的需求，还需要对此系统的功能更进一步的完善，这样使用起来才能更加的完美。

通过青少年航天知识科普网站的开发，本人巩固了之前学过的知识，如今将平时所学到的知识融合在设计中，在设计过程中，做了很多的准备，首先，在数据库系统的设计过程中，尤其是在数据库的工作原理、工作特点，对其深刻的讨论，与此同时，对于小型站点来说，最好服务器的选择，其次，利用所学的知识点分析所做的系统，并在此基础上设计。

目前本系统已经上线，正在试运行阶段，用户反馈良好，基本完成用户所需，试运行过程中没有出现阻断性问题，有一些不足和小问题也及时予以修正，系统上线后，为了保证数据的安全性，对系统进行了备份操作，系统备份是每两个月备份一次，数据库备份为每周备份一次，系统部署在租赁的云平台服务器中。

本次系统上线成功后，得到了用户的高度认可，但是在功能上和性能上还需做进一步的研究处理，使其有更高的性能和更好的用户体验。

系统在以后的升级过程中，需要解决一系列用户所提出的问题，例如打印过程中如何避免浏览器的兼容性问题，大量用户访问时，如何保持较高的响应速度，在系统今后的升级过程中将着重解决这些安全性问题。

[1]伍德鹏,李佩学.基于SSM框架的高职院校教学办公用品管理信息系统设计研究[J].轻工科技,2023,39(01):99-101.

[2]陶爱兰. 基于SSM的数字化审计平台的设计与实现[D].南京邮电大学,2021.DOI:10.27251/d.cnki.gnjdc.2021.001665.

[3]李亚君. 基于SSM框架的B2C电子商城系统的设计与实现[D].合肥工业大学,2022.DOI:10.27101/d.cnki.ghfgu.2022.000313.

[4]李聪颖.大数据时代科普网站的建设[J].百科知识,2022(33):31-32.

[5]闫银娟.基于SSM的房屋租赁系统的设计与实现[J].电脑知识与技术,2022,18(33):38-41.DOI:10.14004/j.cnki.ckt.2022.2092.

[6]李彤迪. 基于WebMD和医学微视医药网站的中美中医药科普对比研究[D].北京中医药大学,2021.DOI:10.26973/d.cnki.gbjzu.2021.000783.

[7]张京男.《中国航天》航天知识大科普连线偏远山区[J].中国航天,2020(10):64.

[8]本刊编辑部.“太空课堂”云授课为全国中小学生科普航天知识[J].军事文摘,2020(12):10-13.

[9]翟增硕. 基于爬虫技术的海洋科普网站的开发[D].中国地质大学(北京),2020.DOI:10.27493/d.cnki.gzdzy.2020.001043.

[10]. Aerospace Research - Aeronautics and Astronautics; Beihang University Researchers Update Knowledge of Aeronautics and Astronautics (Experimental and numerical investigation of three-dimensional vortex structures of a pitching airfoil at a transitional Reynolds number)[J]. Genetics & Environmental Health Week,2019.

[11]张京男.《中国航天》期刊赴丰台区两小学开展航天主题科普活动[J].中国航天,2019(11):63-64.

[12]. Sensor Research; Recent Findings from Nanjing University of Aeronautics & Astronautics Advance Knowledge in Sensor Research (Adaptive Neuro-Fuzzy Fusion of Multi-Sensor Data for Monitoring a Pilot's Workload Condition)[J]. Journal of Technology,2019.

[13]刘畅, 2018航天系列科普活动. 天津市,航天神舟科技发展有限公司,2019-08-29.

[14]李艳琴,王舒.政府科普网站建设的现状分析与对策研究[J].晋图学刊,2019(04):43-48.

[15]. British American Tobacco unveils transformed science website[J]. M2 Presswire,2019.

[16]成均保. 科普类网站中动效的设计与应用研究[D].重庆邮电大学,2019.DOI:10.27675/d.cnki.gcydx.2019.000579.

[17]王晓萍. 我国网络科普的媒体形式及特征研究[D].大连理工大学,2019.DOI:10.26991/d.cnki.gdllu.2019.000373.

[18]. Aerospace; Study Data from University of Illinois Update Knowledge of Aerospace (Optimisation method to maximise torque density of high-speed slotless permanent magnet synchronous machine in aerospace applications)[J]. Defense & Aerospace Week,2018.

[19]田明昊.对我国青少年航天科普宣传现状的分析及建议[J].科学家,2017,5(19):62-64.

[20]柯凌,胡民达,曹静.卫星和行星运转控制——航天卫星和行星高科技知识科普化传播设计与实现[J].科学家,2017,5(11):7-8.