基于j2ee架构的java语言学习平台的设计与实现

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1、基于J2EE架构的Java语言学习平台的设计与实现摘要　本文提出了一种基于J2EE的Java语言学习平台的设计模型和实现方式。该系统基于J2EE平台，结合统一建模语言设计了客户端和服务端的关键功能模块；利用多线程技术及同步控制理论实现了更加准确的逻辑错误检测。结合面向对象的工程化设计思想和反射技术解决庞大的测试用例调度问题，提高了系统的扩展性和健壮性。系统实现的面向对象编程环境、逻辑功能检测等服务为Java语言学习者提供了更加完善的学习平台，弥补了现有的支撑平台无法进行功能检测的不足。关键词　统一建模语言；面向对象；逻辑检错；Java语言

2、学习；J2EE1　引言J2EE与传统的互联网应用程序模型相比有着不可比拟的优势[1]，这种应用建模系统使用UML语言设计底层架构、数据格式以及数据传输之间的连接。开发者只需关心程序的业务逻辑，把软件开发的注意焦点从代码编写层次提高到了设计建模这一更高层次的抽象[2]，提高了应用开发的效率和程序的可用性。Java语言是计算机专业的必修课程，它功能强大，面向对象，跨平台，面向网络应用。只是初学者学习起来有一定难度[3]。尤其在远程教育中，教师无法面对面辅导学生，更加加大了学习者的难度。如何更好地掌握面向对象的概念，理清编程思路，提高编程经验，

3、是一个Java学习软件设计要考虑的问题，是在设计Java语言平台的过程中要考虑的众多问题之一。当前，基于J2EE的各类学习平台正在不断开发和研究中。4　逻辑检错功能的设计与实现系统提供的逻辑检错功能主要是向初学者提供功能完整性检测服务。对有些初学者来说，他根据试题的要求编完了一个程序，并在客户端编译通过了编译器，这个时候需要判断是否完成了设计所要求的功能。我们在服务器端设计了庞大的测试用例库，学生从服务器端的试题库读取相应的试题进行练习，我们把不同的试题进行了分类，对于不同的题目我们调用不同的测试用例进行检测，针对不同的程序采用不同的分析

4、方法。同时，在进行程序检测的过程中，也考虑了系统的安全性。提供了安全检测机制。系统根据面向对象程序设计方法和反射技术实现了复杂的测试用例的调度。逻辑检错的实现主要由文件管理、编译检测、安全检测、输入输出接管、用例检测和反馈信息六个服务功能组成。一个完整的程序文件从提交到服务器开始就执行相应的功能，当前功能段报错，说明源程序有问题，将不能进行下一层的功能检测服务。系统将把程序返回给客户端，保证系统的安全性和实时性。逻辑检错模块的序列如图5所示。图5逻辑检错功能模块的序列图文件管理主要接收处理客户端传来的Java源程序文件。编译检测模块对传来

5、的Java源程序文件进行编译运行，如果程序存在错误，则返回给客户端程序，提示用户先进行编译检错。如编译通过，则进入安全性检错。判断程序可能出现的死循环状态，如出现死循环状态，则服务器将会死机。本系统利用J2EE平台提供的Process组件特性，运行可执行文件。Process组件可获取当前运行进程的信息，包括线程集、加载模块(.dll和.exe文件)和性能信息。根据进程的管理信息，判断进程是否结束。系统周期性检测运行进程一次，若已正常结束，则表示程序不存在死循环，自动进行下一步操作，若超过设定时间，进程仍未结束，则表明该程序是一个死循环或者

6、恶意代码，系统自动调用Process组件的强制中断方法，结束进程，同时进行其它相关安全操作。输入输出接管确保Java语言源程序代码的编译正确性和安全性的前提下进行输入输出重定向操作。系统读取源程序代码进行分析，接管原有的键盘输入输出及文件输入输出操作，比如，将键盘输出函数System.Out类替换为Java.io.FilEinputStream类。键盘输出类System.Out转化为JAVA.io.FileOutputStream类。成功的将原有的程序输入输出转化为系统指定的输入输出，对后面的用例检测(CaseChecker)提供支持。用

7、例检测模块和数据库通过用例调度机制进行交互。主要判断程序的逻辑正确性。系统通过调用Jdk包，对程序的源程序进行编译运行，并通过重定向处理，替换为在服务器上运行的.Class文件。同时，通过测试用例调用数据库，生成相应的测试用例类，对程序进行测试。系统通过分析检测的结果，将结果返回给用户。用例调度机制是逻辑检测功能得以实现的重要组成部分，系统采用面向对象开发方法，具有可重用性、灵活性和扩展性等优点。其用例图如图6所示。不同的程序用不同的测试用例和方法。如果为同一类题目单独编制测试用例和测试函数，不利于程序的升级和扩展。因此，程序根据面向对象

8、模块化的思路，将每类题目组成一个用例测试类库，通过统一的调度模块调用相应的类信息来生成一个具体的事例对象。图6　用例调度机制的用例图类实例的动态创建是此机制实现的关键。随着程序类型的增加，系统