技术栈选择

后端框架：Spring Boot 2.7.x（提供RESTful API、依赖管理）
数据库：MySQL 8.0（关系型数据存储）+ Redis（缓存高频数据如用户会话）
前端框架：Vue.js 3 + Element Plus（构建响应式管理后台）
实时交互：WebSocket（Spring Boot STOMP协议实现）
安全框架：Spring Security + JWT（认证与授权）
测试工具：JUnit 5 + Mockito（单元测试）+ Postman（API测试）
部署：Docker + Nginx（容器化与负载均衡）

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核心功能模块设计

用户系统

• 角色分级：学生、教师、管理员
• 注册/登录：手机号+验证码或邮箱+密码（JWT签发）
• 权限控制：RBAC模型，注解@PreAuthorize实现接口级拦截

课程管理

• 课程CRUD：支持富文本编辑（Quill.js集成）
• 章节树形结构：嵌套JSON存储于MySQL，使用@OneToMany关联
• 学习进度追踪：Redis的ZSET记录用户章节完成状态

实时互动

• 在线问答：WebSocket广播提问，教师端优先响应
• 代码沙箱：Docker隔离运行用户提交代码（调用Judge0 API）
• 协同笔记：Operational Transformation算法实现多用户实时编辑

考试系统

• 自动组卷：遗传算法实现题目难度权重匹配
• 防作弊：随机题目顺序 + 窗口失去焦点检测（前端实现）
• 自动批改：正则表达式匹配编程题输出结果

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数据库ER图关键字段

-- 用户表
CREATE TABLE `user` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `username` VARCHAR(64) UNIQUE,
  `password` CHAR(60) -- BCrypt加密
);

-- 课程表
CREATE TABLE `course` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY,
  `teacher_id` BIGINT FOREIGN KEY REFERENCES `user`(`id`),
  `title` VARCHAR(120) NOT NULL
);

-- 学习记录表
CREATE TABLE `study_record` (
  `user_id` BIGINT,
  `chapter_id` BIGINT,
  `completed` BOOLEAN DEFAULT FALSE,
  PRIMARY KEY (`user_id`, `chapter_id`)
);

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测试设计示例

单元测试（Service层）

@Test
void testCreateCourse() {
    Course mockCourse = new Course();
    mockCourse.setTitle("SpringBoot进阶");
    when(courseRepository.save(any())).thenReturn(mockCourse);
    
    Course result = courseService.createCourse(mockCourse);
    assertEquals("SpringBoot进阶", result.getTitle());
    verify(courseRepository).save(mockCourse);
}

压力测试（JMeter配置）

• 模拟1000并发用户注册请求
• 断言响应时间<500ms
• 监控MySQL连接池使用率（HikariCP指标）

安全测试

• OWASP ZAP扫描XSS/SQL注入漏洞
• JWT Token过期时间强制校验测试

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关键源码结构

src/
├── main/
│   ├── java/
│   │   └── com/example/
│   │       ├── config/       # Spring Security配置
│   │       ├── controller/   # 暴露API接口
│   │       ├── service/       # 业务逻辑
│   │       └── repository/    # JPA数据访问
│   └── resources/
│       ├── static/           # Vue打包后的文件
│       └── application.yml   # 多环境配置

完整代码建议通过GitHub模板仓库获取（例如spring-boot-learning-platform），包含CI/CD流水线配置（GitHub Actions）和Swagger API文档生成。