在線考試系統(tǒng)

1、課程設計報告題 目：在線考試系統(tǒng)課程名稱：C#S程設計學 院：信息工程學院專 業(yè)：軟件工程班 級：15軟件1學生姓名：馬銘璐學 號：20150305142指導教師：于啟紅成 績：開課時間：2017-2018 學年 第二 學期一、系統(tǒng)的應用背景1.1.1 系統(tǒng)的應用背景1.1.2 系統(tǒng)的功能!.1.3 系統(tǒng)預覽2.二、 系統(tǒng)概要設計 2.2.1 系統(tǒng)實現(xiàn)方案和系統(tǒng)功能模塊22.2 數(shù)據(jù)庫邏輯設計 2.三、系統(tǒng)詳細設計3.3.1 自動出題功能的設計 3.3.2 監(jiān)控操作功能的設計 4.3.3 校對評分功能的設計9.3.4 時間提醒功能的設計10四、系統(tǒng)程序設計U4.1 自動出題功能的實現(xiàn) 114.

2、2 監(jiān)控操作功能的實現(xiàn)114.3 校對評分功能的實現(xiàn)144.4 時間提醒功能的實現(xiàn)14五、總結.15.參考文獻.16.在線考試系統(tǒng)一、系統(tǒng)的應用背景1.1 系統(tǒng)的應用背景隨著計算機技術的快速發(fā)展，學校管理和教學的信息化發(fā)展也有進步，各個環(huán)節(jié)都均衡 發(fā)展，從軟硬件雙方面把學校建設成一流的信息管理、教育教學的平臺。目前設計開發(fā)的計 算機考試系統(tǒng)也是其中重要的一個方面。傳統(tǒng)的考試由于涉及到組織命題、試卷印刷、考試 安排、組織閱卷等諸多環(huán)節(jié)，考試的時間周期長、效率低下。顯然，隨著考試類型的增加和 考試要求的提高，教師的工作量將會愈來愈大，并且其工作將是項煩瑣和容易出錯的事情， 可以說舊式的考試已經不能

3、適應現(xiàn)代考試的需求了。人們急切要求利用一些技術來進行計算 機考試，以緩解教師的工作負擔和提高工作效率，與此同時提高了考試的質量。其中文件操作是使用 Windows操作系統(tǒng)必須掌握的一項基本技能，已成為計算機初級操 作員考證、計算機文化基礎課考試中必考內容之一1。目前，這些考試大多采用機上考試系統(tǒng)。文件操作題必須提供考試所需的各文件夾及文件，而且對考生操作的要求需要做到實時 監(jiān)控來判斷考生操作是否正確。因此，Windows文件操作題考試應解決自動評分技術關鍵技術問題。目前，許多專家已有 計算機應用基礎考試系統(tǒng)的研究，本設計主要描述自動評分技術的實現(xiàn)。1.2 系統(tǒng)的功能界面需要達到的要求是要能顯示

4、題目，提示時間，選擇下一題，提交所有操作。界面結 構如下圖1所示：圖1界面結構圖1.3 系統(tǒng)預覽窗體上一個text控件用于顯示題目，默認顯示提示信息：考生文件夾位于 D盤stu文件夾。一個label標簽顯示分，一個label標簽顯示秒，一個button用于進入下一題， 一個button 用于提交評分，窗體的標題為“windows操作題”。實際界面圖2如下所示。16圖2實際界面二、系統(tǒng)概要設計2.1 系統(tǒng)實現(xiàn)方案和系統(tǒng)功能模塊針對需求分析提出來的運行流程，概要設計這里對自動出題、監(jiān)控操作、校對評分、時 間提醒這四項功能根據(jù)需用到的技術進行設計。2.2 數(shù)據(jù)庫邏輯設計在form窗體加載時，程序已經

5、完成操作題目、正確操作記錄的讀取。程序中使用到的數(shù) 據(jù)，在各個函數(shù)方法中都可以訪問，所以定義全局變量最好。全局變量的定義所下表1所示：表1全局變量名稱類型作用初始值mintInt分鐘59curInt當前操作題號0strtextString口存放題目無studoneString口存放考生操作無sysdoneString存放正確操作無myDocsstring考生文件夾d:stuscssInt秒鐘59三、系統(tǒng)詳細設計3.1自動出題功能的設計自動出題這個功能使用到了，StreamReader這個類，在讀寫文件的過程中，F(xiàn)ilestream只可以進行以字節(jié)為單位原始數(shù)據(jù)流進行讀寫操作，為此，C#中提供了

6、功能更加強大的StreamReader來支持文件的讀寫.StreamReader可以進行以字符為單位的數(shù)據(jù)讀寫操作。我們使用到構造函數(shù) StreamReader(String string, Encoding encoding)。這里的 String 對象不是簡單的字符串而是具體文件的地址，然后根據(jù)用戶選擇編碼去讀取流中的數(shù)據(jù)。自動出題功能是是一項非常智能的功能，旨在題庫中隨機檢索出指定數(shù)量的題目，按順 序顯示出來，本設計的題庫題目不多，實現(xiàn)了題目的全部檢索，按順序顯示。題庫中題目按 通過文本的方式保存在考生文件夾的"question.dat ”文件中，每到題目的存放格式如下：題目1

7、行數(shù)n1行1行2行n1題目2行數(shù)n2行1 行2行n2題目n行數(shù)nn"question.dat”文件內容如圖3所示。程序在創(chuàng)建form對象時候，調用form對象的構造 函數(shù)通過字節(jié)流將整個文本按行讀入，首先讀入行數(shù)n,知道這個題目有幾行，接著讀入 n行字符，存放在字符串數(shù)組string口 strtext里，接著讀入下一題的行數(shù)。文件立端相©格式?；タ措姡簬椭衎1,請在聿J,文件夾;氤，炭件夾中“下查找阪總的Jpg文件，并將文件移動到“二道在考學笠住去工寵臥下崗羯 0?在若£我?決下建立之格 （2）在考生文柞夾下.查找,F長操作到看WORD文檔非文 A”文件夾！小文

8、上，將紀移動瞿 董蕓1 軒薪筋整露口的文 與將八MVFILE ”文件b移動到考生文舛歲F文任正下的噬的文檔仰/文件.并為其移動到"刪FILE/文擇夾.e出誓”兩個文文文交立 :建 *夾中 *夾 ，文文件 作* M文 選等 下二至一一 如:”報 成，4五一 元建建的 下下下下 夾頭夾夾圖3文件內容3.2監(jiān)控操作功能的設計監(jiān)控操作，需要利用到 Windows的文件變化通知，調用CreateFile 函數(shù)獲得文件夾句柄， 再調用 ReadDirectoryChangesW 獲得文件變化通知。這里要熟悉 CreateFile 和 ReadDirectoryChangesW 的使用。Creat

9、eFile 這個函數(shù)可以創(chuàng)建或打開一個對象的句柄，憑借此句柄就可以控制這些對象：控制臺對象、通信資源對象、目錄對象 （只能打開）、磁盤設備對象、文件對象、郵槽對象、 管道對象。其函數(shù)原型：HANDLE CreateFile(LPCTSTR lpFileName,DWORDdwDesiredAccess,DWORDdwShareMode,LPSECURITY_ATTRIBUTES IpSecurityAttributes,DWORDdwCreationDisposition,DWORDdwFlagsAndAttributes,HANDLE hTemplateFile）;lpFileName 一個

10、指向無終結符的字符串的指針，來指明要創(chuàng)建或打開的對象的名字。dwDesiredAccess指明對象的控制模式。一個應用程序可以包含讀控制、寫控制、讀/寫控制、設備查詢控制。這個參數(shù)的取值可以是下面這些的組合如下表2所示：表 2 dwDesiredAccess 參數(shù)表參數(shù)作用0指定設備查詢控制：程序可以不訪問設備就查詢到設備屬性。GENERIC_READ指定讀控制，可以從對象中讀取數(shù)據(jù)（指針將可以移動）。GENERIC_WRITE指定寫控制，可以向對象中寫數(shù)據(jù)（指針將可以移動）。dwShareMode指定對象的共享模式。如果dwShareMode=0,表示是互斥使用的。如果CreateFile打

11、開成功，則別的程序只能等到當前程序關閉對象句柄CloseHandle后才能在打開或使用。 使用下面這些值的組合來表示對象的共享模式如下表3所示：表3 dwShareMode參數(shù)表參數(shù)作用FILE_SHARE_DELETE打開操作只有在刪除請求發(fā)生時才能返回成功FILE_SHARE_READ打開操作只有在讀控制請求發(fā)生時才能返回成功FILE_SHARE_WRITE打開操作只有在寫控制請求發(fā)生時才能返回成功IpSecurityAttributes 一個指向 SECURITY_A TTRIBUTES 結構對象的指針，決定返回的句 柄是否被子進程所繼承。如果 IpSecurityAttributes參

12、數(shù)為NULL句柄就不能被子進程繼承。dwCreationDisposition指明當打開的對象存在或不存在的時候各需怎樣處理。這個參數(shù)必 須是一下值的其中之一，參數(shù)如下表4所示：表 4 dwCreationDisposition 參數(shù)表CREATE_NEW創(chuàng)建新文件/對象（當對象已經存在是將返回失?。?。CREATE_ALWAYS總是創(chuàng)建（如果對象存在就覆蓋它，清 除當前屬性，把文件屬性和dwFlagsAndAttributes 指定的標志相結合）。OPEN_EXISTING打開文件（如果不存在就返回失?。㎡PEN_ALWAYS存在就打開；若不存在，假如dwCreationDisposition

13、 =CREATE_NE般創(chuàng)建一個新文件。TRUNCATE_EXISTING存在就打開，且清空文件內容 （至少要 有GENERIC_WRITE 權限）；若義件不 存在就返回失敗。dwFlagsAndAttributes 指定文件屬性和標志。hTemplateFile把具有GENERIC_READ權限的句柄指定為一個模板文件。這個模板文件 提供了文件屬性和擴展屬性，用于創(chuàng)建文件。而ReadDirectoryChangesW如果函數(shù)成功，返回值為非零。函數(shù)原型如下所示：BOOL WINAPI ReadDirectoryChangesW（_inHANDLE_outLPVOID_inDWORD_inBO

14、OL_inDWORD_out_optLPDWORD_inout_optLPOVERLAPPED_in_optlpCompletionRoutine);hDirectory為對目錄進行監(jiān)視的句柄, 訪問權限。hDirectory,IpBuffer,nBufferLength,bWatchSubtree,dwNotifyFilter,1PBytesReturned,©Overlapped,LPOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE被監(jiān)視的目錄必須打開FILE_LIST_DIRECTORY 的lpBuffer為一個指向DWORD型的緩沖區(qū)，其中可以將獲取的數(shù)據(jù)結果將其返

15、回。這個緩沖區(qū)的定義是 FILE_NOTIFY_INFORMATION 結構。 這個緩沖區(qū)充滿要么同步或異步，這取決于如何打開目錄什么價值給予©Overlapped參數(shù)。nBufferLength，指lpBuffer的緩沖區(qū)的大小值，以字節(jié)為單位。bWatchSubtree,監(jiān)視子目錄.一般選擇 TRUEdwNotifyFilter ,對文件過濾的方式和標準。該過濾器的標準，功能檢查，以決定是否等待操作完成。這個參數(shù)可以是一個或多個下列值，參數(shù)如下表5所示：表 5 dwNotifyFilter 參數(shù)表參數(shù)作用FILE_NOTIFY_CHANGE_FILE_NA任何文件名改變都會查看所

16、在目錄或子ME目錄的變更，并將結果通知給等待操作返回。變化包括重命名，創(chuàng)建或刪除文件。FILE_NOTIFY_CHANGE_DIR_NAM任何目錄名稱改變都會查有所在目錄或E子目錄的變更，并將結果通知給等待操作返回。改變包括建立或刪除一個目錄。FILE_NOTIFY_CHANGE_ATTRIBUTESFILE_NOTIFY_CHANGE_SIZEFILE_NOTIFY_CHANGE_LAST_WRITEFILE_NOTIFY_CHANGE_LAST_ACCESSFILE_NOTIFY_CHANGE_CREATIONFILE_NOTIFY_CHANGE_SECURITY任何屬性變化，都會查看所在

17、目錄或子目 錄的變更，并將結果通知給等待操作返 回。任何文件大小的變化， 都會查看所在目錄 或子目錄的變更，并將結果通知給等待操 作返回。操作系統(tǒng)檢測改變文件大小，只 有當該文件被寫入到磁盤時發(fā)生。操作系統(tǒng)使用廣泛緩存，檢測時才會發(fā)生的緩 存足夠同滿。任何改變過去修改時間的文件 ，都會查 看所在目錄或子目錄的變更， 并將結果通 知給等待操作返回。操作系統(tǒng)檢測改變過 去寫的時間只有當該文件被寫入到磁盤。任何改變文件最近訪問時間， 都會查看所 在目錄或子目錄的變更， 并將結果通知給 等待操作返回。任何改變文件的創(chuàng)建時間的， 都會查看所 在目錄或子目錄的變更， 并將結果通知給 等待操作返回。任何安全

18、描述符被改變的，都會查看所在 目錄或子目錄的變更， 并將結果通知給等 待操作返回。1PBytesReturned同步調用，將接收的字節(jié)數(shù)轉入IpBuffer參數(shù)。©Overlapped 一個指針的重疊結構，提供供數(shù)據(jù)時使用的異步操作。否則，這個值為NULL。lpCompletionRoutine 一個指針一個完成例程如果在呼叫使用函數(shù)操作時已經完成或取消和調用線程是在alertable等待。狀態(tài)。ReadDirectoryChangesW 該函數(shù)用來監(jiān)控文件夾變化，基本步驟是:(1)使用CreateFile打開目錄，要取得一定權限，打開目錄的時候一定要包含F(xiàn)ILE_LIST .DIR

19、ECTORY 參數(shù)；(2)然后使用該函數(shù)監(jiān)聽，收到系統(tǒng)的消息后，從 Ipbuffer里面取得Action和Filename。該函數(shù)可以同步調用或者異步調用，是同步還是異步取決于CreateFile時給的參數(shù)，和該函數(shù)的第 7 個參數(shù) LPOVERLAPPED ©Overlapped ：(1) 同步調用，則CreateFile時使用FILE_LIST .DIRECTORY，第7個參數(shù)設置為nil ;(2) 異步調用，則 CreateFile時還要指定 FILE _FLAG .OVERLAPPED ,第7個參數(shù)還要給個值。還有要注意的是第三個參數(shù)和第四個參數(shù)設置緩沖區(qū)，最大64KB如果監(jiān)

20、視目錄下一次操作太多的文件，超過緩沖區(qū)(緩沖區(qū)溢出)，就會丟失消息。創(chuàng)建線程調用ReadDirectoryChangesW ,將考生沒操作一題的記錄按指定的格式用字符串 數(shù)組變量string studoneW：存下來。3.3 校對評分功能的設計同樣這個功能使用到了，StreamReade這個類，正確的操彳記錄保存在“check.dat”文件中，存放格式如下：操彳1行數(shù)n1行1行2行n1操彳2行數(shù)n2行1行2行n2操彳n行數(shù)nn"check.dat” 文件內容如圖4所示:文件也)鐮輯11格式)查看。幫助理)10添加Old新建文件來Num刪除 8加 改修改 刪除 僚加 卷改1添加Old圖

21、圖新建文件夾 圖片之 夾心2.jp 522.j四2夾心1. jpq 21.jpq 2New修改 刪除 懿 12 添加 OldN9W新建妾任麥nme新硅文件夾MVFILE圖4文件內容程序在創(chuàng)建form對象時候，調用form對象的構造函數(shù)通過字節(jié)流將整個文本按行讀入， 首先讀入行數(shù)n,知道這個題目有幾行，接著讀入n行字符，存放在字符串數(shù)組 string口 sysdone 里，接著讀入下一題的行數(shù)。3.4 時間提醒功能的設計時間提醒的實現(xiàn)使用到.net提供的 System. Windows . Forms. timer控件，它直接繼承自 Componet. Timer控件只有綁定了 Tick事件，和

22、設置 Enabled=True后才會自動計時，停止計 時可以用Stop()控制，通過Stop()停止之后，如果想重新計時，可以用 Start()方法來啟動計 時器。Timer控件和它所在的Form屬于同一個線程；將間隔時間timeh. Interval設置為1000毫秒二1秒，在form_load()的時候調用timer. Start()方法啟動計時器，timer_Tick()方法實現(xiàn) 在每隔1秒的時間里更新label標簽，顯示剩余時間。當時間到的時候，自動評分。計時器啟動，時間變化，時間提醒功能工作流程如下圖5所示:圖5工作流程四、系統(tǒng)程序設計4.1 自動出題功能的實現(xiàn)由于全部的題目都存放在

23、字符串數(shù)組string口 strtext中，所以只要將strtext cur顯示在Text文本框上，同時更新cur的值即可，實現(xiàn)代碼如下所示：private void button2_Click(object sender, EventArgs e)if (cur < 10)cur+;textBox1.Text = strtextcur;button2.Text ="下題"4.2 監(jiān)控操作功能的實現(xiàn)直接調用概要設計提到的CreateFile和ReadDirectoryChangesW 這兩條 API, CreateFile獲 得句柄，ReadDirectoryChan

24、gesW接收句柄監(jiān)控指定的考生文件夾目錄，并將監(jiān)控的記錄按題 號保存在字符串數(shù)組 string studone中，實現(xiàn)代碼如下所示：public void myThreadMethod() IntPtr hDir = CreateFile(myDocs, FILE_LIST_DIRECTORY, FILE_SH ARE_READ | FILE_SHARE_WRITE |FILE_SHARE_DELETE, IntPtr.Zero, OPEN_EXISTING, FILE_FLAG _BACKUP_SEMANTICS, IntPtr.Zero);if (hDir = IntPtr.Zero) M

25、essageBox.Show("文件創(chuàng)建失敗"+ Marshal.GetLastWin32Error ();return;IntPtr pBuf = IntPtr.Zero;try pBuf = Marshal.AllocHGlobal(int)BUFSIZE); uint bytesReturned;while (ReadDirectoryChangesW(hDir, pBuf, BUFSIZE, true, FILE _NOTIFY_CHANGE_FILE_NAME |FILE_NOTIFY_CHANGE_DIR_NAME | FILE_NOTIFY_ CHANGE_L

26、AST_WRITE, out bytesReturned,IntPtr.Zero, IntPtr.Zero)string actions = new string "(未知操作)","添加"," 刪除","修改", "Old name ", "New name " ;IntPtr pCurrent = pBuf;while (pCurrent != IntPtr.Zero)/ Read file length (in bytes) at offset 8int fileLen

27、 = Marshal.ReadInt32(pCurrent, 8);/ Read file name (fileLen/2 characters) from offset 12string file = Marshal.PtrToStringUni(IntPtr)(12 + (int)pCurrent), fileLen / 2);/ Read action at offset 4int action = Marshal.ReadInt32(pCurrent, 4);if (action < 1 | action >= actions.Length) action = 0;if (

28、action != 3)studonecur += actionsaction + file + "rn"/ Read NextEntryOffset at offset 0 and move pointer tonext structure if neededint inc = Marshal.ReadInt32(pCurrent);pCurrent = inc != 0 ? (IntPtr)(inc + (int)pCurrent) : IntPtr.Zero;/elseConsole.WriteLine("ReadDirectoryChangesW fail

29、ed. " + Marshal.GetLastWin32Error();finallyif (pBuf != IntPtr.Zero) Marshal.FreeHGlobal(pBuf);CloseHandle(hDir);以下方法通過線程實現(xiàn)，執(zhí)行于Form1_Load()方法中，實現(xiàn)代碼如下所示：Thread threadl = new Thread(myThreadMethod);thread1.Start();4.3 校對評分功能的實現(xiàn)這個功能的實現(xiàn)主要是通過比較字符串數(shù)組string口 sysdone和string口 studone 。從sysdone1到studone10

30、依次同studone1 10比較，相同則加10分。實現(xiàn)代碼如下：private void check() int grade = 0;for (i = 1; i <= 10; i+) if (string.Equals(sysdonei, studonei)grade += 10;MessageBox.Show("本次操作得分："+ grade.ToString();4.4 時間提醒功能的實現(xiàn)時間提醒，每隔一秒鐘執(zhí)行一次timer1_Tick(),更新窗體上的時間信息，實現(xiàn)代碼如下所示：private void timer1_Tick(object sender, E

31、ventArgs e)if (mint >= 0)scss-;if (scss = 0)mint-;labell.Text = mint.ToString() + "分"；scss = 59;label2.Text = scss.ToString() + "秒"； else check(); 在Form1_Load()中初始化Interval時間間隔，設定Tick事件，啟動計時器，實現(xiàn)代碼如下 所示：this.timer1.Interval = 1000;this.timer1.Tick += new System.EventHandler(this.timer1_Tick);this.timer1.Start();五、總結針對高校學生在 Windows平臺核心編程及 Windows上機操作題考試等問題，本文設計了Windows上機操作題考試軟件。主要采用C黜言，利用Visual Studio作為開發(fā)工具，對Windo