基于Spring Boot的幼儿园管理系统

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引言

在数字化转型的浪潮中，教育行业的信息化建设显得尤为重要。幼儿园作为基础教育的重要环节，其管理系统的现代化水平直接关系到教育质量和运营效率。本文将深入剖析一个基于Spring Boot的幼儿园管理系统BSKMS，从技术架构、功能实现到部署运维，为开发者提供一份完整的企业级项目实战指南。

项目概述

蓝天幼儿园管理系统（BSKMS）是一个采用前后端分离架构的综合管理平台，专为幼儿园日常运营管理而设计。系统涵盖了学生管理、教师管理、课程安排、饮食管理、物资管理等核心功能模块，为幼儿园提供全方位的数字化解决方案。

系统特色

  • 多角色权限管理：支持家长、教师、管理员等多角色协同工作
  • 移动端适配：提供家长移动端访问支持
  • 实时数据统计：完善的报表和数据可视化功能
  • 安全可靠：基于Shiro的细粒度权限控制

技术架构深度解析

后端技术栈

1. Spring Boot 2.1.3.RELEASE

Spring Boot作为项目的核心框架，提供了快速开发能力和丰富的starter依赖。通过自动配置机制，大大简化了Spring应用的初始搭建和开发过程。

@SpringBootApplication
public class BskmsApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(BskmsApplication.class, args);}
}
2. Apache Shiro 1.3.2安全框架

Shiro作为项目的安全框架，提供了身份认证、授权、密码加密和会话管理等功能。

Shiro配置类关键代码：

@Bean
public ShiroFilterFactoryBean shirFilter(SecurityManager securityManager) {ShiroFilterFactoryBean shiroFilterFactoryBean = new ShiroFilterFactoryBean();shiroFilterFactoryBean.setSecurityManager(securityManager);// 自定义拦截器Map<String, Filter> filtersMap = new LinkedHashMap<>();filtersMap.put("roleOrFilter", new CustomRolesAuthorizationFilter());shiroFilterFactoryBean.setFilters(filtersMap);// 权限配置Map<String, String> filterChainDefinitionMap = new LinkedHashMap<>();filterChainDefinitionMap.put("/sa/**", "roles[超级管理员]");filterChainDefinitionMap.put("/jz/**", "roleOrFilter[家长|教师|超级管理员]");filterChainDefinitionMap.put("/ls/**", "roleOrFilter[教师|超级管理员]");return shiroFilterFactoryBean;
}
3. MyBatis + PageHelper分页插件

MyBatis作为ORM框架，配合PageHelper实现高效的数据分页查询。

分页查询示例：

@Override
public Object getAllMaterialByLimit(Material materialParameter) {int size = 0;Integer begin = (materialParameter.getPage() - 1) * materialParameter.getLimit();materialParameter.setPage(begin);List<Material> rows = new ArrayList<>();try {rows = materialMapper.getAllMaterialByLimit(materialParameter);size = materialMapper.countAllMaterialByLimit(materialParameter);} catch (Exception e) {logger.error("根据查询班级 异常", e);}MMGridPageVoBean<Material> vo = new MMGridPageVoBean<>();vo.setTotal(size);vo.setRows(rows);return vo;
}
4. 数据库连接池配置

采用Alibaba Druid作为数据源，提供监控和统计功能。

@Configuration
public class DruidConfiguration {@Beanpublic ServletRegistrationBean druidServlet() {ServletRegistrationBean servletRegistrationBean = new ServletRegistrationBean(new StatViewServlet(), "/druid/*");// 添加初始化参数servletRegistrationBean.addInitParameter("loginUsername", "admin");servletRegistrationBean.addInitParameter("loginPassword", "admin");return servletRegistrationBean;}
}

前端技术栈

1. LayUI 2.4.5

LayUI作为前端UI框架，提供了丰富的组件和模块化开发支持。

2. 辅助技术
  • jQuery：简化DOM操作和Ajax请求
  • Layer：弹层组件，提供友好的用户交互
  • zTree：树形组件，支持权限树等复杂结构展示

核心功能模块实现

1. 系统管理模块

用户管理

用户管理功能实现了基于RBAC（基于角色的访问控制）模型的权限管理系统。

用户实体类：

public class User extends BaseBean {private Integer id;private String userId;private String password;private String name;private String phone;private Date birthday;private Integer status;// getter和setter方法
}
权限控制实现

通过自定义Realm实现Shiro的认证和授权逻辑：

public class CustomRealm extends AuthorizingRealm {@Autowiredprivate UserService userService;@Overrideprotected AuthorizationInfo doGetAuthorizationInfo(PrincipalCollection principals) {// 授权逻辑实现String username = (String) principals.getPrimaryPrincipal();SimpleAuthorizationInfo authorizationInfo = new SimpleAuthorizationInfo();// 查询用户角色和权限Set<String> roles = userService.findRoles(username);Set<String> permissions = userService.findPermissions(username);authorizationInfo.setRoles(roles);authorizationInfo.setStringPermissions(permissions);return authorizationInfo;}@Overrideprotected AuthenticationInfo doGetAuthenticationInfo(AuthenticationToken token) throws AuthenticationException {// 认证逻辑实现String username = (String) token.getPrincipal();User user = userService.findByUsername(username);if (user == null) {throw new UnknownAccountException(); //账号不存在}if (user.getStatus() == 0) {throw new LockedAccountException(); //账号被锁定}SimpleAuthenticationInfo authenticationInfo = new SimpleAuthenticationInfo(user.getUserId(),user.getPassword(),getName());return authenticationInfo;}
}

2. 班级管理模块

班级管理实现了班级信息的CRUD操作，包括班主任分配、班级位置管理等功能。

班级实体类：

public class Classes extends BaseBean {private Integer id;private String name;private Integer teacherId;private String describe;private Integer count;private String position;private Date createTime;// getter和setter方法
}

3. 学生管理模块

学生管理模块详细记录了学生的基本信息、兴趣爱好、饮食禁忌等。

学生实体类：

public class Children extends BaseBean {private Integer id;private String name;private Integer sex;private Date birthday;private Integer classId;private String hobby;private String foodTaboo;private Date enterTime;// getter和setter方法
}

4. 物资管理模块

物资管理是系统的核心功能之一，实现了物资信息的完整生命周期管理。

物资实体设计
public class Material extends BaseBean {private Integer id;private String name;private Integer count;private BigDecimal price;private String from;private String describe;private Date createTime;// getter和setter方法
}
控制器实现

物资管理的控制器提供了完整的RESTful接口：

@Controller
@RequestMapping(value = "/sa")
public class SaController {@Autowiredprivate MaterialService materialService;// 物资管理页面@RequestMapping(value = "/materialMG")public String materialMG() {return "sa/material";}// 分页查询物资@RequestMapping("/getAllMaterialByLimit")@ResponseBodypublic Object getAllMaterialByLimit(Material materialParameter) {return materialService.getAllMaterialByLimit(materialParameter);}// 添加物资页面@RequestMapping(value = "/addMaterialPage")public String addMaterialPage(Integer id, Model model) {if (null != id) {Material material = materialService.selectByPrimaryKey(id);model.addAttribute("manageMaterial", material);}return "sa/materialAdd";}// 添加物资@ResponseBody@RequestMapping("/addMaterial")public String addMaterial(Material material) {try {material.setCreateTime(new Date());materialService.addMaterial(material);return "SUCCESS";} catch (Exception e) {return "ERR";}}// 更新物资@ResponseBody@RequestMapping("/updateMaterial")public String updateMaterial(Material material) {return materialService.updateMaterial(material);}// 批量删除物资@RequestMapping(value = "delMaterial")@ResponseBody@Transactionalpublic String delMaterial(String[] ids) {try {for (String id : ids) {materialService.delMaterialById(Integer.parseInt(id));}return "SUCCESS";} catch (Exception e) {logger.error("根据班级id删除异常", e);TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();return "ERROR";}}
}
服务层实现

服务层处理业务逻辑和事务管理：

@Service
public class MaterialServiceImpl implements MaterialService {@Autowiredprivate MaterialMapper materialMapper;@Overridepublic Object getAllMaterialByLimit(Material materialParameter) {int size = 0;Integer begin = (materialParameter.getPage() - 1) * materialParameter.getLimit();materialParameter.setPage(begin);List<Material> rows = new ArrayList<>();try {rows = materialMapper.getAllMaterialByLimit(materialParameter);size = materialMapper.countAllMaterialByLimit(materialParameter);} catch (Exception e) {logger.error("根据查询班级 异常", e);}MMGridPageVoBean<Material> vo = new MMGridPageVoBean<>();vo.setTotal(size);vo.setRows(rows);return vo;}@Overridepublic Material selectByPrimaryKey(Integer id) {return materialMapper.selectByPrimaryKey(id);}@Overridepublic void addMaterial(Material material) {try {materialMapper.insert(material);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}@Overridepublic String updateMaterial(Material material) {try {materialMapper.updateByPrimaryKeySelective(material);return "SUCCESS";} catch (Exception e) {logger.error("根据用户id更新用户异常", e);TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();return "ERR";}}@Overridepublic void delMaterialById(Integer id) {try {materialMapper.deleteByPrimaryKey(id);} catch (Exception e) {logger.error("删除用户出现异常", e);TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();}}
}

5. 饮食管理模块

饮食管理模块负责幼儿园每日食谱的配置和营养分析。

饮食实体类：

public class Foot extends BaseBean {private Integer id;private String breakfast;private String lunch;private String dinner;private String burden;private String nutrition;private String remark;private Date createTime;// getter和setter方法
}

6. 通知公告模块

通知公告模块实现了学校通知的发布和管理功能。

通知实体类：

public class Notice extends BaseBean {private Integer id;private String title;private String content;private Date createTime;// getter和setter方法
}

数据库设计与优化

数据库表结构设计

系统采用MySQL 5.7+数据库，设计了9个核心数据表：

1. 用户表 (user)
CREATE TABLE `user` (`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`user_id` varchar(50) NOT NULL COMMENT '用户ID',`password` varchar(100) NOT NULL COMMENT '密码',`name` varchar(50) DEFAULT NULL COMMENT '姓名',`phone` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '电话',`birthday` date DEFAULT NULL COMMENT '生日',`status` int(1) DEFAULT '1' COMMENT '状态',`create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',PRIMARY KEY (`id`),UNIQUE KEY `user_id` (`user_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;
2. 物资表 (material)
CREATE TABLE `material` (`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '物资名称',`count` int(11) DEFAULT '0' COMMENT '数量',`price` decimal(10,2) DEFAULT '0.00' COMMENT '单价',`from` varchar(200) DEFAULT NULL COMMENT '来源',`describe` text COMMENT '描述',`create_time` datetime DEFAULT NULL COMMENT '创建时间',PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

数据库优化策略

  1. 索引优化：为常用查询字段添加合适的索引
  2. 分表分库：大数据量时采用分表策略
  3. 查询优化：使用PageHelper进行分页查询
  4. 连接池优化：配置Druid连接池参数

安全设计与实现

1. 密码加密

采用MD5加密算法对用户密码进行加密存储：

public class MD5 {public static String encrypt(String source) {if (source == null) {source = "";}try {MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5");byte[] bytes = md.digest(source.getBytes("UTF-8"));return byte2hex(bytes);} catch (Exception e) {throw new RuntimeException(e);}}private static String byte2hex(byte[] bytes) {StringBuilder sign = new StringBuilder();for (byte aByte : bytes) {String hex = Integer.toHexString(aByte & 0xFF);if (hex.length() == 1) {sign.append("0");}sign.append(hex.toUpperCase());}return sign.toString();}
}

2. SQL注入防护

通过MyBatis的参数绑定机制防止SQL注入：

<select id="getAllMaterialByLimit" parameterType="com.bskms.bean.Material" resultType="com.bskms.bean.Material">SELECT * FROM materialWHERE 1=1<if test="name != null and name != ''">AND name LIKE CONCAT('%', #{name}, '%')</if>ORDER BY create_time DESCLIMIT #{page}, #{limit}
</select>

3. XSS攻击防护

在前端使用LayUI的表单验证，后端对用户输入进行过滤：

public String filterXSS(String value) {if (value == null) {return null;}value = value.replaceAll("<", "&lt;").replaceAll(">", "&gt;").replaceAll("'", "&#39;").replaceAll("\"", "&quot;");return value;
}

性能优化策略

1. 缓存策略

使用Shiro的内存缓存管理会话信息：

@Bean
public SecurityManager securityManager(CustomRealm customRealm) {DefaultWebSecurityManager securityManager = new DefaultWebSecurityManager();securityManager.setRealm(customRealm);securityManager.setSessionManager(sessionManager());securityManager.setCacheManager(new MemoryConstrainedCacheManager());return securityManager;
}

2. 数据库连接池优化

配置Druid连接池参数：

# 初始化连接数
spring.datasource.initialSize=5
# 最小空闲连接数
spring.datasource.minIdle=5
# 最大活跃连接数
spring.datasource.maxActive=20
# 获取连接等待超时时间
spring.datasource.maxWait=60000
# 配置间隔多久才进行一次检测
spring.datasource.timeBetweenEvictionRunsMillis=60000
# 连接在池中最小生存的时间
spring.datasource.minEvictableIdleTimeMillis=300000

3. 前端性能优化

  • 使用CDN加速静态资源加载
  • 压缩CSS和JavaScript文件
  • 图片懒加载和缓存策略

部署与运维

1. 环境要求

  • JDK 1.8或更高版本
  • MySQL 5.7或更高版本
  • Maven 3.5或更高版本

2. 数据库部署

# 创建数据库
mysql -uroot -p -e "CREATE DATABASE bskms CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;"# 执行初始化脚本
mysql -uroot -p bskms < bskms-2019-06-22.sql

3. 项目部署

方式一：使用Maven打包部署
# 清理并打包
mvn clean package# 运行项目
java -jar target/bskms.jar
方式二：使用Spring Boot Maven插件
mvn spring-boot:run

4. 多环境配置

系统支持多环境配置，通过不同的配置文件实现：

  • 开发环境：application-dev.properties
  • 生产环境：application-prod.properties
  • 测试环境：application-test.properties

系统界面展示

登录界面

系统采用简洁的登录界面设计，支持多角色登录：
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系统首页

Dashboard设计，展示关键数据统计和快捷操作：
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班级管理

完整的班级信息维护界面：
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学生管理

学生信息管理，支持导入导出功能：
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物资管理

物资信息的增删改查和统计功能：
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开发经验总结

1. 架构设计经验

  • 采用分层架构，明确各层职责
  • 前后端分离，提高开发效率
  • 模块化设计，便于维护和扩展

2. 技术选型考量

  • Spring Boot提供快速开发能力
  • Shiro满足复杂权限控制需求
  • MyBatis提供灵活的SQL控制
  • LayUI降低前端开发难度

3. 性能优化建议

  • 数据库查询优化是关键
  • 合理使用缓存提升性能
  • 前端资源压缩和CDN加速

4. 安全防护措施

  • 密码加密存储
  • SQL注入防护
  • XSS攻击过滤
  • 权限细粒度控制

结语

BSKMS幼儿园管理系统作为一个完整的企业级应用，不仅在功能上满足了幼儿园日常管理的需求，在技术实现上也体现了现代Java开发的最佳实践。通过本文的详细解析，希望能为开发者提供有价值的参考，特别是在Spring Boot项目开发、权限管理系统设计、数据库优化等方面。

项目的成功离不开良好的架构设计、严谨的编码规范和持续的优化改进。希望这个项目能够为教育行业的信息化建设贡献一份力量，也为Java开发者提供一个优秀的学习案例。

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