基于Spring Boot的幼儿园管理系统

基于Spring Boot的幼儿园管理系统

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 {
    
    @Bean
    public 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 {
    
    @Autowired
    private UserService userService;
    
    @Override
    protected 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;
    }
    
    @Override
    protected 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 {
    
    @Autowired
    private 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")
    @ResponseBody
    public 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
    @Transactional
    public 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 {
    
    @Autowired
    private MaterialMapper materialMapper;
    
    @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;
    }
    
    @Override
    public Material selectByPrimaryKey(Integer id) {
        return materialMapper.selectByPrimaryKey(id);
    }
    
    @Override
    public void addMaterial(Material material) {
        try {
            materialMapper.insert(material);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    @Override
    public 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";
        }
    }
    
    @Override
    public 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 material
    WHERE 1=1
    <if test="name != null and name != ''">
        AND name LIKE CONCAT('%', #{name}, '%')
    </if>
    ORDER BY create_time DESC
    LIMIT #{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：

系统首页

Dashboard设计，展示关键数据统计和快捷操作：

班级管理

完整的班级信息维护界面：

学生管理

学生信息管理，支持导入导出功能：

物资管理

物资信息的增删改查和统计功能：

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。

源码获取 ：https://mbd.pub/o/bread/YZWXlZtsbQ==