簡介本資源是一套面向高校教師與計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的Android課堂考勤系統(tǒng)完整開發(fā)包聚焦解決傳統(tǒng)點(diǎn)名易代答、統(tǒng)計(jì)難、反饋滯后等教學(xué)管理痛點(diǎn)。系統(tǒng)采用Android客戶端Web服務(wù)端雙入口設(shè)計(jì)支持人臉識別級照片核驗(yàn)防代考實(shí)現(xiàn)考勤實(shí)時(shí)上傳、班主任動態(tài)查看、期末自動統(tǒng)計(jì)等功能適用于智慧校園信息化建設(shè)與課程設(shè)計(jì)實(shí)踐。壓縮包共403個(gè)文件含58張學(xué)生照片jpg/png、27個(gè)核心Java業(yè)務(wù)邏輯文件、89個(gè)編譯后class字節(jié)碼、25個(gè)Android布局與配置xml、24個(gè)PHP服務(wù)端接口腳本、14個(gè)前端交互js及配套css、1個(gè)可直接安裝的apk應(yīng)用另有SQL建表語句、數(shù)據(jù)庫備份與多份配置備份文件.bak整體體積僅5.65MB結(jié)構(gòu)清晰便于二次開發(fā)與部署。目前已有674人學(xué)習(xí)下載提供從客戶端到服務(wù)端再到數(shù)據(jù)庫的全鏈路源碼與文檔是Android移動開發(fā)與Web后端集成的典型教學(xué)案例。 課堂考勤這件事做過班委或者給老師當(dāng)過助手的同學(xué)應(yīng)該都有感觸。每到上課前幾分鐘教室里總會亂成一團(tuán)點(diǎn)名冊傳來傳去代簽、漏簽、補(bǔ)簽的情況層出不窮。老師站在講臺上數(shù)人頭臺下學(xué)生低頭玩手機(jī)這種場景幾乎每所大學(xué)都在上演。我做過一版基于Android的大學(xué)生課堂考勤系統(tǒng)里面包括Android客戶端源碼、服務(wù)端源碼、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)文檔和整套說明文檔前后大概花了兩周時(shí)間完成屬于典型的課程設(shè)計(jì)或者畢業(yè)設(shè)計(jì)級別項(xiàng)目。這套系統(tǒng)不是停留在演示層面的玩具它把定位簽到、二維碼掃碼、請假審批、統(tǒng)計(jì)報(bào)表這些功能完整串了起來從手機(jī)端到后端服務(wù)再到數(shù)據(jù)庫落庫鏈路是通的。如果你正在糾結(jié)考勤系統(tǒng)怎么做或者想找一套能直接拿來改改用的完整源碼項(xiàng)目這篇文章會把這套系統(tǒng)的脈絡(luò)、關(guān)鍵代碼思路、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)邏輯和部署坑位全部拆開來講。先說清楚這套系統(tǒng)解決的核心問題傳統(tǒng)課堂考勤靠紙質(zhì)點(diǎn)名或者口頭答到效率低、容易作弊、數(shù)據(jù)難統(tǒng)計(jì)。基于Android的考勤系統(tǒng)本質(zhì)是把“老師點(diǎn)名”這件事數(shù)字化讓簽到動作發(fā)生在學(xué)生自己的手機(jī)上服務(wù)端負(fù)責(zé)記錄和判定數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)持久化。這樣老師打開后臺就能看到出勤率、遲到名單、請假記錄學(xué)生打開手機(jī)App就能一鍵簽到管理員還能導(dǎo)出統(tǒng)計(jì)報(bào)表。整體鏈路不復(fù)雜但涉及的知識點(diǎn)覆蓋了Android界面開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)請求、定位服務(wù)、二維碼掃描、服務(wù)端接口設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫表關(guān)系設(shè)計(jì)等剛好是一套標(biāo)準(zhǔn)的全棧練手項(xiàng)目。這套系統(tǒng)的受眾其實(shí)很明確一是計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)正在做課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)的在校生二是想從前端或者單純Android方向往全?？恳豢康拈_發(fā)者。你不需要有多深的架構(gòu)經(jīng)驗(yàn)只要會Java基礎(chǔ)、了解Android基本組件再稍微懂點(diǎn)SQL和Spring框架就能跟著源碼把這套系統(tǒng)跑起來。下面我按模塊拆開講每個(gè)部分都會結(jié)合我實(shí)際開發(fā)時(shí)踩過的坑和調(diào)整過的方案來說。1. 項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)與思路拆解1.1 核心需求與功能定位做任何項(xiàng)目之前先把需求邊界劃清楚不然做到一半就會失控。這套考勤系統(tǒng)的核心用戶有三類學(xué)生、教師、系統(tǒng)管理員。學(xué)生的核心操作是查看課程表、發(fā)起簽到、提交請假教師的核心操作是創(chuàng)建課程、發(fā)起考勤、查看簽到統(tǒng)計(jì)、審批請假管理員則負(fù)責(zé)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)比如學(xué)生信息、教師信息、班級信息、課程信息的增刪改查?；谶@些需求系統(tǒng)整體分為三個(gè)端Android客戶端學(xué)生和教師共用通過角色區(qū)分權(quán)限、服務(wù)端RESTful API、數(shù)據(jù)庫MySQL。沒有單獨(dú)做Web管理端教師端的部分功能通過Android客戶端完成管理員的批量數(shù)據(jù)維護(hù)則直接操作數(shù)據(jù)庫或者附加一個(gè)簡單管理頁面。這個(gè)取舍比較符合課程設(shè)計(jì)的工作量也避免了戰(zhàn)線拉太長導(dǎo)致做不完的問題。實(shí)際開發(fā)時(shí)需求邊界一定要寫清楚并和指導(dǎo)老師確認(rèn)。我第一版做的時(shí)候野心很大想把視頻簽到、人臉識別、藍(lán)牙定位全塞進(jìn)去結(jié)果發(fā)現(xiàn)工作量根本收不住。后來收斂到定位簽到掃碼簽到請假審批統(tǒng)計(jì)導(dǎo)出這四個(gè)核心功能項(xiàng)目才真正落地。這算是一條很實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)畢設(shè)或課設(shè)項(xiàng)目優(yōu)先保證核心鏈路完整而不是追求功能數(shù)量。1.2 技術(shù)選型與架構(gòu)分層技術(shù)選型決定了下半程開發(fā)是輕松還是痛苦?？蛻舳宋疫x了純Java Android原生開發(fā)沒有用Kotlin和Flutter原因很簡單課程設(shè)計(jì)階段絕大多數(shù)學(xué)校的教材和實(shí)驗(yàn)環(huán)境還是Java為主改用Kotlin雖然寫起來更簡潔但會引入額外的學(xué)習(xí)成本和兼容性排查成本。網(wǎng)絡(luò)層使用OkHttp Gson沒有引入RxJava和Retrofit全家桶保證源碼讀起來直觀老師答辯問起來你也能講清楚每一個(gè)環(huán)節(jié)。服務(wù)端選型上Spring Boot 2.x是最穩(wěn)的選擇。它內(nèi)嵌了Tomcat減少了大量xml配置跑起來快資料也多。持久層用的是MyBatis沒有用Spring Data JPA因?yàn)镸yBatis的SQL可讀性更強(qiáng)數(shù)據(jù)庫課上學(xué)的那些聯(lián)表查詢都能直接寫出來答辯時(shí)也能順勢展示SQL功底。數(shù)據(jù)庫用MySQL 5.7這是國內(nèi)課設(shè)環(huán)境里最普及的版本8.0也兼容但一些驅(qū)動和連接配置會稍有差異。架構(gòu)分層遵循標(biāo)準(zhǔn)的三層結(jié)構(gòu)Android客戶端只負(fù)責(zé)界面展示和用戶交互通過HTTP協(xié)議調(diào)用服務(wù)端接口服務(wù)端按Controller、Service、Mapper分為三層統(tǒng)一處理業(yè)務(wù)邏輯和鑒權(quán)數(shù)據(jù)庫只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存取。三層結(jié)構(gòu)的好處是職責(zé)分離、定位問題快客戶端出問題查客戶端服務(wù)端接口報(bào)錯(cuò)查服務(wù)端不用上下游來回猜。提示如果你打算基于這套源碼二次開發(fā)建議保持三層結(jié)構(gòu)不動只替換具體業(yè)務(wù)邏輯。我見過不少同學(xué)為了圖省事把SQL直接寫在Controller里項(xiàng)目是跑通了但答辯被老師一追問就卡殼了。2. Android客戶端核心模塊解析2.1 客戶端工程結(jié)構(gòu)與頁面規(guī)劃Android客戶端的包名規(guī)劃直接暴露了一個(gè)開發(fā)者對項(xiàng)目的理解是否清晰。這套系統(tǒng)的客戶端工程目錄劃分比較標(biāo)準(zhǔn)activity包存放頁面adapter包存放列表適配器entity包存放實(shí)體類network包封裝網(wǎng)絡(luò)請求utils包放工具類service包放后臺服務(wù)。四個(gè)核心頁面分別是登錄頁、首頁課程列表、簽到頁定位/掃碼、個(gè)人中心考勤記錄與請假。登錄頁承擔(dān)的是角色分發(fā)學(xué)生登錄后默認(rèn)進(jìn)入課程列表頁教師登錄后進(jìn)入考勤管理頁。這里用了一個(gè)技巧——登錄接口返回的JSON里包含role字段客戶端拿到后直接緩存到SharedPreferences之后每次跳轉(zhuǎn)前都檢查一下角色。界面層面沒有做復(fù)雜的動畫和花哨的UI重點(diǎn)保證邏輯通順、控件命名規(guī)范。實(shí)際開發(fā)中頁面規(guī)劃的先后順序很重要。我的做法是先把登錄和課程列表跑通再往后加簽到和請假流程因?yàn)檫@兩個(gè)頁面是整個(gè)App的地基地基不穩(wěn)后面全白搭。規(guī)劃頁面時(shí)強(qiáng)烈建議先畫一遍界面草圖哪怕是用紙筆把每個(gè)按鈕點(diǎn)擊后跳轉(zhuǎn)到哪里、每個(gè)列表項(xiàng)點(diǎn)擊后做什么都標(biāo)記清楚代碼寫起來會順很多。2.2 網(wǎng)絡(luò)請求封裝與會話保持客戶端和服務(wù)端的交互全部走HTTP接口。這里不推薦直接在Activity里new OkHttpClient然后發(fā)請求代碼會冗余到?jīng)]法看。我封裝了一個(gè)HttpUtil工具類統(tǒng)一處理GET、POST請求、JSON解析和錯(cuò)誤碼提示。核心思路是所有接口走同一個(gè)入口請求參數(shù)用HashMap傳遞返回結(jié)果統(tǒng)一用JsonObject包裝里面包含code、message、data三個(gè)字段。會話保持用Token機(jī)制。用戶登錄成功后服務(wù)端返回一個(gè)Token字符串客戶端把它緩存到SharedPreferences里后續(xù)每次請求都在Header里帶上Authorization字段。服務(wù)端通過攔截器校驗(yàn)Token校驗(yàn)通過才放行。這套機(jī)制實(shí)現(xiàn)簡單也能滿足移動端的身份認(rèn)證需求。答辯的時(shí)候如果老師問“為什么用Token而不用Session”你就回答移動端不像瀏覽器有Cookie自動管理機(jī)制Token更輕量、跨端更友好。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)請求的線程問題踩過不少坑。Android要求網(wǎng)絡(luò)請求不能在主線程執(zhí)行否則會拋NetworkOnMainThreadException。所以封裝時(shí)必須用子線程發(fā)起請求拿到結(jié)果后再通過runOnUiThread切回主線程更新UI。更規(guī)范的方案是用Handler或者RxJava但對于課設(shè)來說runOnUiThread已經(jīng)夠用。2.3 簽到模塊的兩種實(shí)現(xiàn)方式簽到是這套系統(tǒng)的靈魂功能。我實(shí)現(xiàn)了兩種簽到方式GPS定位簽到和二維碼掃碼簽到。GPS定位簽到適合老師要求學(xué)生在教室現(xiàn)場簽到的情況。原理很簡單客戶端通過LocationManager獲取經(jīng)緯度上傳給服務(wù)端服務(wù)端和課程設(shè)置的簽到地點(diǎn)經(jīng)緯度做距離計(jì)算距離小于設(shè)定閾值比如100米判定為有效簽到。這個(gè)方案實(shí)現(xiàn)成本低但有個(gè)明顯的坑——室內(nèi)環(huán)境GPS信號弱定位偏差大。二維碼掃碼簽到解決的是“人不在現(xiàn)場但能定位”的問題。老師端打開課程后生成一個(gè)二維碼里面包含課程ID和當(dāng)前時(shí)間戳學(xué)生用App內(nèi)置的掃碼功能掃描二維碼服務(wù)端解析二維碼內(nèi)容并校驗(yàn)課程信息和時(shí)間段校驗(yàn)通過就記為有效簽到。二維碼用zxing庫實(shí)現(xiàn)這個(gè)庫雖然已經(jīng)好多年沒更新了但在離線掃碼場景下依然穩(wěn)定可靠課程設(shè)計(jì)用完全沒有問題。兩種簽到方式我建議都保留因?yàn)椴煌n程的簽到場景不一樣。教室密集的實(shí)驗(yàn)樓里GPS定位飄得離譜二維碼掃碼更可靠而體育館、操場這類室外場景沒有大屏幕展示二維碼GPS定位反而是更好的選擇。代碼層面兩種簽到共用同一個(gè)簽到成功頁只是數(shù)據(jù)來源不同這樣UI邏輯可以復(fù)用。注意定位簽到一定要處理權(quán)限請求。Android 6.0以上動態(tài)權(quán)限是繞不開的坑除了在AndroidManifest.xml里聲明權(quán)限還要在代碼里用requestPermissions動態(tài)申請否則在Android 9以上的設(shè)備上直接崩潰。這是我改了三次才徹底解決的問題。2.4 請假與考勤記錄的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)請假功能說起來簡單做起來也有不少細(xì)節(jié)。學(xué)生端提交請假申請?zhí)顚懻埣兕愋褪录?、病假、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、請假原因然后提交給服務(wù)端。服務(wù)端把請假記錄寫入leave_apply表狀態(tài)初始為0待審批。教師端能看到待審批的請假列表點(diǎn)擊審批后狀態(tài)變?yōu)?通過或2駁回。考勤記錄頁面是一個(gè)列表展示學(xué)生每一門課程的到課情況。這里服務(wù)端做了一個(gè)聯(lián)表查詢把course、attendance_record和學(xué)生信息關(guān)聯(lián)起來返回給客戶端一個(gè)帶有課程名、簽到時(shí)間、簽到狀態(tài)的對象列表。狀態(tài)用數(shù)字表示0未簽到、1正常、2遲到、3請假、4缺勤。遲到判定由服務(wù)端計(jì)算簽到時(shí)間晚于課程開始時(shí)間10分鐘則標(biāo)記為遲到超過30分鐘直接標(biāo)記為缺勤。這些狀態(tài)在客戶端展示時(shí)映射成對應(yīng)的中文文本和顏色標(biāo)識列表項(xiàng)的視覺區(qū)分非常清晰。3. 服務(wù)端接口與數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)3.1 服務(wù)端框架與項(xiàng)目構(gòu)建服務(wù)端基于Spring Boot搭建目前依賴了Web、MyBatis、MySQL驅(qū)動、Lombok這幾個(gè)核心組件。項(xiàng)目結(jié)構(gòu)按標(biāo)準(zhǔn)的分層模式來寫controller包接收前端請求service包處理業(yè)務(wù)邏輯mapper包接口配合resources下的xml文件操作數(shù)據(jù)庫entity包對應(yīng)數(shù)據(jù)表實(shí)體。構(gòu)建工具使用Mavenpom.xml里配置了阿里云鏡像倉庫國內(nèi)開發(fā)環(huán)境下下載依賴速度快很多。如果你想把這套服務(wù)端源碼在自己電腦上跑起來第一步就是確保Maven的settings.xml配置了合適的鏡像源否則依賴下載會非常痛苦。服務(wù)端啟動端口默認(rèn)配置在8080可以通過application.yml修改。數(shù)據(jù)庫連接信息同樣在application.yml中配置包括URL、用戶名和密碼。這里要提醒一點(diǎn)不同學(xué)校機(jī)房MySQL的安裝方式不一樣密碼設(shè)置也千奇百怪最容易出的問題就是連接串里的密碼和本地?cái)?shù)據(jù)庫不一致。調(diào)試的時(shí)候先確認(rèn)服務(wù)端日志里有沒有報(bào)數(shù)據(jù)庫連接異常通過日志帶動排查是最快的方式。3.2 數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳解數(shù)據(jù)庫是整個(gè)系統(tǒng)最核心的部分表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得好不好直接決定了后續(xù)功能能不能順暢擴(kuò)展。這套系統(tǒng)一共設(shè)計(jì)了6張核心表表名用途關(guān)鍵字段user用戶表id, username, password, real_name, role, student_no, create_timecourse課程表id, course_name, teacher_id, course_time, location, latitude, longitude, sign_start_time, sign_end_timecourse_student學(xué)生選課表id, course_id, student_idattendance_record考勤記錄表id, course_id, student_id, sign_time, status, sign_typeleave_apply請假申請表id, student_id, course_id, reason, start_time, end_time, status, approver_idcourse_code簽到碼表id, course_id, code, expire_timeuser表是整個(gè)系統(tǒng)的基石所有角色都在這張表里通過role字段區(qū)分。role為1表示管理員2表示教師3表示學(xué)生。student_no字段存儲學(xué)號教師賬號也用這個(gè)字段存工號只是語義上不同。密碼字段存儲的是MD5加密后的密文不是明文。這一點(diǎn)答辯時(shí)候經(jīng)常會問答得上來說明了解基本的密碼安全常識。course_student表是學(xué)生和課程的多對多關(guān)聯(lián)表。課程可以被多個(gè)學(xué)生選擇一個(gè)學(xué)生也可以選擇多門課程這種多對多關(guān)系在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫里必須拆成中間表。如果沒有這張表后續(xù)做考勤記錄和統(tǒng)計(jì)報(bào)表都會非常麻煩。attendance_record表記錄每一次簽到的結(jié)果status字段的值域和客戶端展示的邏輯保持一致。3.3 接口設(shè)計(jì)與核心接口清單接口設(shè)計(jì)遵循RESTful風(fēng)格但不過度追求純REST因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)階段往往不需要那么嚴(yán)格的資源語義只要路徑清晰、職責(zé)明確就行。核心接口有以下幾組POST /api/auth/login登錄接口參數(shù)為username和password返回用戶信息和TokenGET /api/course/list獲取當(dāng)前用戶的課程列表學(xué)生返回已選課程老師返回自己創(chuàng)建的課程GET /api/course/detail獲取課程詳情包括簽到時(shí)間、地點(diǎn)、經(jīng)緯度信息POST /api/sign/gpsGPS定位簽到參數(shù)為courseId、latitude、longitudePOST /api/sign/scan掃碼簽到參數(shù)為二維碼內(nèi)容POST /api/leave/apply學(xué)生提交請假申請GET /api/leave/list獲取請假記錄列表學(xué)生看自己的老師看待審批的POST /api/leave/approve教師審批請假所有接口統(tǒng)一返回JSON格式包含code、message、data三個(gè)字段。code為200表示成功401表示未授權(quán)500表示服務(wù)端異常?？蛻舳薍ttpUtil統(tǒng)一解析這個(gè)結(jié)構(gòu)根據(jù)code決定是否彈出錯(cuò)誤提示。接口定義好之后我建議用Postman或Apifox先跑一遍服務(wù)端接口確認(rèn)通了再動客戶端聯(lián)調(diào)。很多人的痛苦在于客戶端一聯(lián)調(diào)就報(bào)錯(cuò)結(jié)果定位了半天發(fā)現(xiàn)是服務(wù)端接口本身還沒寫對浪費(fèi)了大量時(shí)間。先單獨(dú)驗(yàn)證服務(wù)端再前后端聯(lián)調(diào)這個(gè)順序能省下至少50%的聯(lián)調(diào)時(shí)間。3.4 Token鑒權(quán)與數(shù)據(jù)安全Token鑒權(quán)的實(shí)現(xiàn)思路是登錄成功后服務(wù)端生成一個(gè)UUID字符串作為Token把Token和用戶ID的映射關(guān)系存到內(nèi)存Map中同時(shí)設(shè)置過期時(shí)間。每個(gè)需要鑒權(quán)的請求都通過攔截器讀取Header里的Authorization字段去Map中查找對應(yīng)的用戶信息找不到就返回401。這種方式對小規(guī)模系統(tǒng)來說簡單夠用。大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)境會引入Redis存Token并考慮分布式問題但對于課堂考勤這種并發(fā)量很小的場景內(nèi)存Map已經(jīng)足夠。答辯的時(shí)候說到這一層老師就知道你理解了中間件在系統(tǒng)中的定位。密碼安全方面我在代碼里看到了一個(gè)細(xì)節(jié)登錄接口接收到密碼后先做MD5加密再和數(shù)據(jù)庫里存的密文比對。雖然MD5在現(xiàn)代安全標(biāo)準(zhǔn)中不夠強(qiáng)但對于校園局域網(wǎng)環(huán)境下的課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目MD5加鹽已經(jīng)是合格水平。如果想讓項(xiàng)目顯得更專業(yè)可以把MD5升級為BCrypt加密Spring Security的BCryptPasswordEncoder類可以直接引用改動量不大。4. 核心功能流程的完整實(shí)現(xiàn)方案4.1 登錄認(rèn)證到課程列表的完整鏈路把登錄到課程列表這條主鏈路串起來講整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)邏輯就清晰了?？蛻舳舜蜷_登錄頁用戶輸入學(xué)號和密碼點(diǎn)擊登錄按鈕后HttpUtil發(fā)起POST請求到/api/auth/login參數(shù)是用戶名和密碼。服務(wù)端Controller接收參數(shù)后調(diào)用Service層Service層查詢數(shù)據(jù)庫用戶表校驗(yàn)密碼校驗(yàn)通過生成Token返回。客戶端拿到返回的JSON解析出用戶信息、角色和Token把Token存到SharedPreferences然后根據(jù)角色跳轉(zhuǎn)到對應(yīng)頁面。課程列表頁加載時(shí)客戶端先從本地讀取Token和用戶ID然后請求/api/course/list接口。服務(wù)端根據(jù)用戶角色做不同處理如果是學(xué)生查詢course_student表找到該學(xué)生所有選課記錄再關(guān)聯(lián)course表返回課程詳情如果是教師直接查course表返回該教師創(chuàng)建的課程。數(shù)據(jù)返回到客戶端后RecyclerView的Adapter把課程名稱、上課時(shí)間、地點(diǎn)渲染到界面上。這條鏈路雖然看起來簡單但它是整個(gè)系統(tǒng)的主動脈。登錄、鑒權(quán)、數(shù)據(jù)庫聯(lián)表查詢、列表渲染所有核心知識點(diǎn)都覆蓋了。開發(fā)時(shí)我建議先走通這條主鏈路再做其他分支功能。主鏈路通了整個(gè)項(xiàng)目就有了骨架后續(xù)往里填模塊會非常踏實(shí)。提示如果課程列表接口返回?cái)?shù)據(jù)為空先別急著找客戶端問題。用Navicat打開數(shù)據(jù)庫看看course和course_student表里有沒有造好的測試數(shù)據(jù)。很多同學(xué)項(xiàng)目跑起來頁面空白最后發(fā)現(xiàn)是數(shù)據(jù)庫里一條數(shù)據(jù)都沒插入。4.2 定位簽到和掃碼簽到的完整流程GPS定位簽到的時(shí)序流程是學(xué)生點(diǎn)擊簽到按鈕客戶端定位獲取當(dāng)前經(jīng)緯度把經(jīng)緯度連同courseId一起發(fā)送給服務(wù)端。服務(wù)端讀取course表里存儲的課程經(jīng)緯度用Haversine公式計(jì)算兩點(diǎn)的球面距離距離小于100米判定為簽到成功寫入attendance_record表status設(shè)為1。如果距離超過閾值返回錯(cuò)誤信息提示“不在簽到范圍內(nèi)”。掃碼簽到的流程簡單一些老師在教師端點(diǎn)擊“生成簽到碼”按鈕服務(wù)端生成一個(gè)唯一碼并保存到course_code表同時(shí)設(shè)置過期時(shí)間比如30分鐘有效最終以二維碼形式展示在老師手機(jī)上。學(xué)生掃描二維碼后客戶端解析出碼內(nèi)容并發(fā)送到服務(wù)端服務(wù)端校驗(yàn)碼是否存在、是否過期、是否屬于當(dāng)前這門課程校驗(yàn)通過后寫入考勤記錄。這里有個(gè)細(xì)節(jié)值得注意掃碼簽到時(shí)客戶端需要把當(dāng)前登錄用戶ID一起傳給服務(wù)端服務(wù)端不能只靠二維碼內(nèi)容來判斷是誰在簽到。否則如果一個(gè)學(xué)生把二維碼截圖發(fā)給其他同學(xué)別人也能掃碼成功這個(gè)漏洞在答辯時(shí)被老師抓住會很尷尬。我在實(shí)現(xiàn)時(shí)掃碼簽到的接口同時(shí)校驗(yàn)碼的有效性和當(dāng)前登錄用戶是否選修了這門課程兩者都通過才算簽到成功。4.3 考勤統(tǒng)計(jì)與報(bào)表導(dǎo)出的實(shí)現(xiàn)思路考勤統(tǒng)計(jì)是教師端最實(shí)用的功能。教師進(jìn)入某門課程的統(tǒng)計(jì)頁面服務(wù)端聚合該課程所有學(xué)生的簽到記錄返回每個(gè)學(xué)生的出勤次數(shù)、遲到次數(shù)、缺勤次數(shù)、請假次數(shù)?？蛻舳擞弥鶢顖D或者餅圖展示匯總數(shù)據(jù)簡單的圖表可以用MPAndroidChart庫界面效果不錯(cuò)引入成本低。如果想導(dǎo)出Excel報(bào)表可在服務(wù)端引入Apache POI庫。服務(wù)端根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)生成Excel文件并返回給客戶端下載或者提供一個(gè)下載鏈接由瀏覽器直接訪問。我實(shí)現(xiàn)的版本里教師端可以按課程導(dǎo)出整個(gè)班級的考勤明細(xì)表字段包括學(xué)號、姓名、簽到時(shí)間、簽到狀態(tài)。這對老師來說是非常實(shí)用的功能答辯時(shí)也容易出彩。提示POI庫的版本選擇要注意和Java版本兼容。Spring Boot 2.x對應(yīng)POI 4.x或5.x均可但POI 5.x要求Java 8以上如果你本地是Java 11或更高版本放心使用5.x。4.4 請假審批的流程閉環(huán)請假審批流程看起來不復(fù)雜但它是考勤系統(tǒng)閉環(huán)不可或缺的一環(huán)。沒有請假功能學(xué)生缺勤只能一律記為缺勤這對有正當(dāng)理由缺課的學(xué)生不公平老師也不好操作。我把請假流程設(shè)計(jì)成三步學(xué)生提交、教師審批、考勤狀態(tài)更新。學(xué)生提交請假申請時(shí)客戶端將學(xué)號、課程ID、請假類型、起止時(shí)間、理由作為參數(shù)傳給服務(wù)端服務(wù)端插入leave_apply表狀態(tài)為待審批。教師端刷新請假列表看到待審批的申請后點(diǎn)擊通過或者駁回。如果通過服務(wù)端自動判斷本次請假是否覆蓋了該課程的上課時(shí)間如果覆蓋則在attendance_record表中生成一條狀態(tài)為3請假的記錄保證考勤統(tǒng)計(jì)時(shí)該學(xué)生不會被記成缺勤。這里有個(gè)容易遺漏的環(huán)節(jié)學(xué)生可能一次請假跨多天、多節(jié)課程。實(shí)現(xiàn)時(shí)要做時(shí)間區(qū)間與課程時(shí)間的重疊判斷不能只標(biāo)記一門課程。我用一個(gè)兩層循環(huán)實(shí)現(xiàn)的外層遍歷請假時(shí)間段內(nèi)的所有日期內(nèi)層遍歷該學(xué)生的所有課程判斷課程上課時(shí)間是否落在請假區(qū)間內(nèi)命中則生成對應(yīng)的請假考勤記錄。5. 環(huán)境搭建、部署配置與問題排查實(shí)錄5.1 從零跑通整個(gè)項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)步驟拿到這套源碼后從零開始跑通全項(xiàng)目需要按順序操作。先說服務(wù)端環(huán)境準(zhǔn)備安裝JDK 1.8或11、Maven 3.6、MySQL 5.7或8.0、Navicat或MySQL Workbench。準(zhǔn)備就緒后用Navicat創(chuàng)建一個(gè)名為attendance_system的數(shù)據(jù)庫然后導(dǎo)入項(xiàng)目database目錄下的SQL腳本。腳本會創(chuàng)建全部6張數(shù)據(jù)表并插入一部分測試數(shù)據(jù)包括幾個(gè)學(xué)生賬號、教師賬號和課程記錄。接著修改application.yml里的數(shù)據(jù)庫用戶名和密碼確保和本地MySQL一致。用Maven執(zhí)行mvn spring-boot:run或者在IDE里直接運(yùn)行主類看到“Started ... Application”日志說明服務(wù)端啟動成功。這時(shí)用Postman測試接口比如調(diào)用登錄接口確認(rèn)能返回Token?？蛻舳瞬糠钟肁ndroid Studio打開AndroidClient目錄。首次打開會自動下載依賴時(shí)間取決于網(wǎng)絡(luò)和配置。先在build.gradle里確認(rèn)compileSdkVersion和targetSdkVersion建議compileSdkVersion 30targetSdkVersion 30。然后在網(wǎng)絡(luò)工具類里改服務(wù)端IP地址如果使用模擬器用10.0.2.2代指宿主機(jī)如果是真機(jī)要改成電腦在局域網(wǎng)中的IP比如192.168.1.100。改完后點(diǎn)擊Run選擇模擬器或真機(jī)運(yùn)行。提示真機(jī)調(diào)試時(shí)手機(jī)和電腦必須處于同一WiFi網(wǎng)絡(luò)防火墻也要放行8080端口。Windows系統(tǒng)開著防火墻大概率會攔截來自手機(jī)的訪問開發(fā)時(shí)建議直接關(guān)閉防火墻或者在入站規(guī)則里放行Java進(jìn)程。5.2 網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)的高頻報(bào)錯(cuò)與解法聯(lián)調(diào)階段最常遇到的網(wǎng)絡(luò)報(bào)錯(cuò)我梳理成了一張速查表報(bào)錯(cuò)信息原因解決方案NetworkOnMainThreadException網(wǎng)絡(luò)請求寫在主線程用子線程或Handler包裝請求Cleartext HTTP traffic not permittedAndroid 9默認(rèn)禁止明文HTTP在Manifest的application節(jié)點(diǎn)加android:usesCleartextTraffictrueConnection refused服務(wù)端沒啟動或IP端口不對確認(rèn)服務(wù)端啟動成功確認(rèn)IP和端口配置正確TimeoutException超時(shí)時(shí)間太短或網(wǎng)絡(luò)不通檢查網(wǎng)絡(luò)把OkHttp的connectTimeout調(diào)大Bad Request接口請求參數(shù)格式不對用Postman先測通確認(rèn)參數(shù)名和類型這里面ClearText HTTP報(bào)錯(cuò)是Android 9以上的新政策課堂上很多沒講到。如果你的targetSdkVersion大于28訪問HTTP明文地址就會直接拒絕必須配置usesCleartextTraffic為true或者改用HTTPS。很多同學(xué)一聯(lián)網(wǎng)就崩改了這個(gè)配置就好。5.3 數(shù)據(jù)庫層面的典型坑點(diǎn)數(shù)據(jù)庫層面的問題大多集中在SQL腳本導(dǎo)入失敗和中文亂碼兩類。導(dǎo)入失敗通常是因?yàn)槟_本里的SQL語法版本和本地MySQL不兼容特別是存在DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP這類語法時(shí)MySQL 5.x和8.x表現(xiàn)差異很微妙。解決方法是直接打開SQL文件復(fù)制關(guān)鍵建表語句在Navicat的查詢窗口里逐段執(zhí)行精確復(fù)現(xiàn)問題。中文亂碼問題則出現(xiàn)在連接串沒有指定characterEncoding參數(shù)的時(shí)候。MySQL連接URL的末尾一定要加上useUnicodetruecharacterEncodingutf8否則寫入的中文會變成問號。注意MySQL 8.0的驅(qū)動類名改成了com.mysql.cj.jdbc.DriverURL里還建議加serverTimezoneAsia/Shanghai不然可能出現(xiàn)時(shí)區(qū)相關(guān)的報(bào)錯(cuò)。5.4 客戶端運(yùn)行與Android Studio的兼容問題Android Studio版本差異帶來的坑也不少。如果你用的是較新的Android Studio版本打開老項(xiàng)目的時(shí)候Gradle同步可能會失敗。常見的錯(cuò)誤是Gradle版本和插件版本不匹配或者依賴倉庫訪問不到。我建議做一次極簡處理新建一個(gè)空白項(xiàng)目復(fù)制模塊代碼或者直接升級項(xiàng)目的Gradle版本到當(dāng)前Android Studio默認(rèn)推薦的版本。還有一個(gè)高頻問題是模擬器不顯示定位結(jié)果。Android模擬器默認(rèn)位置在美國舊金山需要在模擬器的Extended Controls里手動設(shè)置經(jīng)緯度坐標(biāo)模擬定位否則定位簽到永遠(yuǎn)顯示不在范圍內(nèi)。這個(gè)坑位解答了很多學(xué)生問的“為什么我在模擬器上定位簽到總是失敗”的問題。真機(jī)調(diào)試則要確保定位權(quán)限和GPS開關(guān)都已打開。6. 項(xiàng)目改進(jìn)方向與擴(kuò)展思路基礎(chǔ)功能說完說說這套系統(tǒng)還能往哪些方向擴(kuò)展。課程設(shè)計(jì)的評分往往看重創(chuàng)新點(diǎn)在原系統(tǒng)上加一兩個(gè)亮點(diǎn)答辯分?jǐn)?shù)會明顯不一樣。一個(gè)可行的方向是加入WiFi指紋定位輔助簽到。教學(xué)樓里GPS信號差但每個(gè)教室的WiFi信號覆蓋是穩(wěn)定的?？梢栽诜?wù)端預(yù)先采集每個(gè)教室WiFi信號的特征值簽到時(shí)客戶端上報(bào)當(dāng)前掃描到的WiFi列表和信號強(qiáng)度服務(wù)端和指紋庫匹配落在對應(yīng)教室則簽到成功。這個(gè)方案比GPS更精準(zhǔn)也更有技術(shù)含量但實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高一些。另一個(gè)方向是地理圍欄Geofencing。Android系統(tǒng)原生支持Geofencing API可以在地圖上畫一個(gè)半徑100米的圓形區(qū)域?qū)W生進(jìn)入?yún)^(qū)域后系統(tǒng)自動觸發(fā)簽到提醒不用手動點(diǎn)擊簽到按鈕。這個(gè)功能非常適合超大課時(shí)的課堂展示效果也好。需要引入Google Play Services庫真機(jī)調(diào)試限制較多模擬器基本不能用。從技術(shù)棧升級的角度客戶端可以逐步遷移到Kotlin和Jetpack Compose服務(wù)端可以把內(nèi)存版Token換成Redis管理數(shù)據(jù)庫表可以引入分表分庫策略。但這些方向?qū)φn設(shè)來說屬于錦上添花先把現(xiàn)有代碼吃透能在答辯時(shí)講清楚每一行關(guān)鍵代碼的邏輯其實(shí)比堆功能重要的多。最后再分享一點(diǎn)個(gè)人體會。這個(gè)項(xiàng)目做完我對“全棧開發(fā)”這個(gè)概念有了實(shí)感——單純的Android頁面展示很容易學(xué)但當(dāng)你把數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫經(jīng)過服務(wù)端接口送到界面上的時(shí)候整條鏈路的每一環(huán)都會因?yàn)橐粋€(gè)字段名不一致、一個(gè)時(shí)間格式不統(tǒng)一而卡住。課程設(shè)計(jì)的意義不在于功能多炫而在于你能完整地掌控從數(shù)據(jù)庫表設(shè)計(jì)到前端展示的全過程。我這套考勤系統(tǒng)源碼里的注釋寫得很細(xì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)文檔里也標(biāo)注了每個(gè)字段的含義和表之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系照著源碼和文檔走一遍你收獲的不只是一份源碼而是一套完整的項(xiàng)目思維。如果大家在跑通代碼的過程中還有什么卡住的地方可以對照文章里整理的排查表逐一過一遍大部分問題都不是技術(shù)問題而是配置細(xì)節(jié)沒對齊。本文還有配套的精品資源點(diǎn)擊獲取