基于WEB的分布式在線判題系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告

基于WEB的分布式在線判題系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景及意義隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)能力已經(jīng)成為人才培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一。而編程能力的提高需要程序員大量的實(shí)踐操作和代碼練習(xí)。在線編程題是基于這一背景逐漸興起的，它不僅為程序員提供了一個(gè)實(shí)踐的機(jī)會(huì)，也為教育機(jī)構(gòu)、招聘機(jī)構(gòu)等提供了有效的評(píng)估和篩選工具。目前國(guó)內(nèi)外各大高校和IT企業(yè)都有自己的在線編程題系統(tǒng)。但是由于這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)都有所不同，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線編程題系統(tǒng)之間的互操作性和資源共享性。因此，建立一個(gè)開(kāi)放、分享、協(xié)作的分布式在線編程題系統(tǒng)已成為一個(gè)熱門(mén)的研究方向。本課題旨在設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于WEB的分布式在線判題系統(tǒng)，以解決在線編程題系統(tǒng)之間互操作性和資源共享性問(wèn)題，為廣大程序員提供更好的編程練習(xí)環(huán)境。二、研究?jī)?nèi)容及難點(diǎn)本課題將涉及以下內(nèi)容：1.分布式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一個(gè)分布式系統(tǒng)架構(gòu)，保證系統(tǒng)的性能、可靠性和可擴(kuò)展性。2.在線編程題設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一系列編程題，并考慮題目數(shù)量、難度系數(shù)、分類(lèi)等因素。3.編譯和運(yùn)行環(huán)境的搭建與管理：同時(shí)支持多種編程語(yǔ)言的編譯和執(zhí)行，需要搭建相應(yīng)的環(huán)境并對(duì)其進(jìn)行管理。4.判題器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)高效、準(zhǔn)確的判題器，可根據(jù)不同的編程環(huán)境進(jìn)行適配。5.系統(tǒng)安全性的保障：為系統(tǒng)提供多層次的安全保障，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和數(shù)據(jù)安全。研究難點(diǎn)：1.如何設(shè)計(jì)一個(gè)高效、可靠的分布式系統(tǒng)架構(gòu)？2.如何設(shè)計(jì)并管理多種編程語(yǔ)言的編譯和運(yùn)行環(huán)境？3.如何實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的編程題判題器？三、預(yù)期成果1.設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于WEB的分布式在線判題系統(tǒng)，包括前端頁(yè)面、編程題庫(kù)、編譯和運(yùn)行環(huán)境、判題器等多個(gè)模塊。2.實(shí)現(xiàn)對(duì)多種編程語(yǔ)言的支持，包括C/C++/Java/Python等。3.建立公共編程題庫(kù)，可供開(kāi)放式課程、技能競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等多種場(chǎng)景使用。4.保障系統(tǒng)的安全性，包括系統(tǒng)訪問(wèn)權(quán)限管理、代碼安全監(jiān)控等。5.實(shí)現(xiàn)在線編程題系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)和資源共享，提高開(kāi)放性和協(xié)作性。四、研究方法及可行性分析1.可行性分析本課題所需技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用和驗(yàn)證，包括分布式系統(tǒng)、WEB開(kāi)發(fā)、編譯原理、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)等；并且有多個(gè)開(kāi)源在線判題系統(tǒng)開(kāi)源可供學(xué)習(xí)和參考。因此，從技術(shù)角度來(lái)講，該課題具備可行性。2.研究方法本課題主要采用前后端分離的開(kāi)發(fā)模式，前端采用Vue.js框架，后端采用SpringBoot框架，數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL。同時(shí)，該課題還需要對(duì)分布式系統(tǒng)架構(gòu)、編譯原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法等進(jìn)行研究和實(shí)踐。五、預(yù)計(jì)進(jìn)度及計(jì)劃本課題的預(yù)計(jì)完成時(shí)間為12個(gè)月，具體計(jì)劃如下：第1-2個(gè)月：調(diào)研和學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)和開(kāi)源項(xiàng)目，制定項(xiàng)目計(jì)劃和需求分析。第3-4個(gè)月：開(kāi)發(fā)編程題庫(kù)和編程題評(píng)測(cè)系統(tǒng)。第5-6個(gè)月：搭建編譯和運(yùn)行環(huán)境，并進(jìn)行多語(yǔ)言支持。第7-8個(gè)月：開(kāi)發(fā)分布式系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多結(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡和容錯(cuò)處理。第9-10個(gè)月：實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全保障，建立訪問(wèn)權(quán)限和代碼安全監(jiān)控。第11-12個(gè)月：進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和性能優(yōu)化，撰寫(xiě)畢業(yè)論文和項(xiàng)目總結(jié)。六、參考文獻(xiàn)1.陳新宇.計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)解釋器技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D].上海:上海大學(xué),2017.2.王曉輝.基于Java語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)教學(xué)研究[D].北京:北京理工大學(xué),2016.3.WeiWang,QiangMa,andJingdongLi.BuildingaLarge-ScaleDistributedSystemforQuestion-AnsweringServices[C]//NAACL-HLTWor