基于 Vue3 + Node.js + MongoDB 的卢克教育在线教育系统项目01

项目概述

项目名称 : 卢克教育在线教育平台
项目类型: 全栈Web应用

项目截图

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核心功能模块

🎯 用户系统

多角色权限管理: 学生、讲师、管理员
JWT身份认证: 安全的用户登录和会话管理
个人中心: 学习档案、课程管理、数据统计

📚 课程系统

课程CRUD: 创建、编辑、发布课程
多媒体支持: 视频、文档、音频内容
学习进度跟踪: 实时记录学习状态
章节管理: 结构化课程内容组织

🎥 直播教学

实时直播: NGINX-RTMP + HLS协议
互动聊天: WebSocket实时通信
录播回放: 直播内容自动录制

📝 考试系统

在线考试: 多种题型支持
自动评分: 智能批改和成绩统计
防作弊: 时间限制、题目随机化

💰 支付系统

课程购买: 支持多种支付方式
订单管理: 完整的交易流程
财务统计: 收入分析和报表

技术架构

🏗️ 整体架构

markdown 复制代码

┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   Vue.js 前端   │◄──►│   Node.js API   │◄──►│   MongoDB 数据  │
│   + TypeScript  │    │   + Express     │    │   + Redis 缓存  │
└─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘
         │                       │                       │
    Vite构建工具              JWT认证              MongoDB聚合
    Element Plus              中间件               索引优化

🎨 前端技术栈

核心框架: Vue 3 + TypeScript + Composition API
状态管理: Pinia (轻量级Vuex替代)
路由管理: Vue Router 4 (路由守卫、权限控制)
UI组件库: Element Plus (成熟的企业级组件)
构建工具: Vite (快速开发和热更新)
网络请求: Axios (拦截器、错误处理)
视频播放: Video.js (自定义播放器控件)

⚙️ 后端技术栈

运行环境: Node.js 18+ + Express.js
开发语言: JavaScript (可扩展到TypeScript)
数据库: MongoDB + Mongoose ODM
缓存系统: Redis (会话、热点数据)
身份认证: JWT + bcrypt密码加密
文件上传: Multer + 云存储
实时通信: Socket.io (直播聊天)

🗃️ 数据库设计

核心数据模型

javascript 复制代码

// 用户模型
User: {
  username, email, password(加密),
  role: ['student', 'teacher', 'admin'],
  profile: { avatar, nickname, bio, phone }
}

// 课程模型
Course: {
  title, description, instructor,
  chapters: [{ title, lessons: [...] }],
  price, coverImage, status,
  enrollmentCount, rating
}

// 报名记录
Enrollment: {
  userId, courseId, progress,
  completedLessons, currentLesson,
  enrolledAt
}

技术亮点与实现

🔥 技术难点解决

1. 视频流媒体处理

bash 复制代码

# NGINX-RTMP配置
rtmp {
    server {
        listen 1935;
        application live {
            live on;
            hls on;
            hls_path /tmp/hls;
        }
    }
}

HLS协议: 实现自适应码率和跨平台兼容
CDN集成: 提升全球用户访问速度
防盗链: URL签名和Token验证

2. 高并发性能优化

javascript 复制代码

// Redis缓存策略
const getCourseList = async () => {
  const cacheKey = 'courses:list:' + JSON.stringify(params)
  let courses = await redis.get(cacheKey)
  if (!courses) {
    courses = await Course.find(query).limit(20)
    await redis.setex(cacheKey, 300, JSON.stringify(courses))
  }
  return courses
}

MongoDB索引优化: 课程查询、用户认证关键字段
分页查询: 大数据量课程列表优化
连接池管理: 数据库连接复用

3. 实时通信架构

javascript 复制代码

// Socket.io事件处理
io.on('connection', (socket) => {
  socket.on('join-stream', (streamId) => {
    socket.join(`stream:${streamId}`)
  })
  
  socket.on('chat-message', (data) => {
    io.to(`stream:${data.streamId}`).emit('new-message', data)
  })
})

🛡️ 安全性保障

身份认证和授权

javascript 复制代码

// JWT中间件
const authMiddleware = (req, res, next) => {
  const token = req.header('Authorization')?.replace('Bearer ', '')
  try {
    const decoded = jwt.verify(token, process.env.JWT_SECRET)
    req.user = decoded
    next()
  } catch (error) {
    res.status(401).json({ message: '未授权访问' })
  }
}

// 角色权限控制
const authorize = (...roles) => {
  return (req, res, next) => {
    if (!roles.includes(req.user.role)) {
      return res.status(403).json({ message: '权限不足' })
    }
    next()
  }
}

数据安全

密码加密: bcrypt + salt
SQL注入防护: Mongoose参数化查询
XSS防护: 输入验证和输出转义
CORS配置: 跨域请求安全控制

项目结构与代码组织

📁 前端目录结构

bash 复制代码

frontend/
├── src/
│   ├── components/        # 可复用组件
│   │   ├── common/        # 基础组件
│   │   ├── course/        # 课程相关
│   │   └── livestream/    # 直播相关
│   ├── views/             # 页面组件
│   │   ├── auth/          # 登录注册
│   │   ├── course/        # 课程页面
│   │   └── user/          # 用户中心
│   ├── stores/            # Pinia状态管理
│   ├── api/               # API接口封装
│   ├── router/            # 路由配置
│   └── types/             # TypeScript类型

📁 后端目录结构

bash 复制代码

backend/
├── src/
│   ├── controllers/       # 控制器层
│   ├── models/           # 数据模型
│   ├── routes/           # 路由定义
│   ├── middleware/       # 中间件
│   ├── utils/            # 工具函数
│   └── config/           # 配置文件
├── uploads/              # 文件上传
└── logs/                 # 日志文件

开发流程与工程化

🔄 开发工作流

需求分析 → 用户故事拆解
数据库设计 → MongoDB Schema设计
API设计 → RESTful接口规范
前端组件开发 → 可复用组件库
集成测试 → API联调和功能测试
性能优化 → 缓存策略和查询优化

📦 部署方案

yaml 复制代码

# docker-compose.yml
version: '3.8'
services:
  frontend:
    build: ./frontend
    ports: ["3000:3000"]
  
  backend:
    build: ./backend
    ports: ["5000:5000"]
    depends_on: [mongodb, redis]
  
  mongodb:
    image: mongo:6.0
    volumes: ["./data:/data/db"]
  
  redis:
    image: redis:7-alpine

技术成果展示

📊 核心功能演示

✅ 用户系统: 注册/登录、权限管理、个人中心
✅ 课程管理: 讲师创建课程、学生购买学习
✅ 视频播放: 自定义播放器、进度记录
✅ 直播功能: RTMP推流、HLS播放、实时聊天
✅ 考试系统: 在线答题、自动评分
✅ 支付系统: 课程购买、订单管理

🎯 技术特色

类型安全: TypeScript全栈开发
响应式设计: 移动端适配
模块化架构: 高可维护性
性能优化: 缓存策略、懒加载
安全可靠: 完整的权限控制

项目价值与技术收获

💡 业务价值

教育场景覆盖: 录播课程 + 直播教学 + 在线考试
用户体验优化: 流畅的视频播放、实时互动
商业模式支撑: 完整的付费课程体系

🚀 技术能力体现

全栈开发能力: Vue3 + Node.js完整技术栈
架构设计思维: 分层架构、模块化设计
性能优化经验: 缓存、数据库索引、CDN
工程化实践: Docker部署、Git工作流

这个项目展现了从0到1构建现代化Web应用的完整过程，涵盖了前后端开发、数据库设计、性能优化、安全防护等多个技术领域的实践经验。