部队军事训练在线抽考系统的研究与开发

黑子微

部队军事训练在线抽考系统的研究与开发

黑子微

（山西省军区数据信息室，山西 太原 030000）

针对部队军事训练抽考的随机性、公正性问题，设计在线抽考系统，提出了基于JavaScript实现的随机抽考系统的设计思路，介绍了系统的设计原理、关键技术和实现方法，对当前各类开发工具进行比对分析，重点研究了抽考过程的逻辑关系，排除开发过程中遇到的逻辑错误和各类影响抽考公正性的情况，详细阐述了系统架构和运作原理，为各部队组织训练抽考提供了帮助。

抽考系统；军事训练；逻辑；语言

1 开发背景

当前，部队军事训练越来越贴近实战，各项训练标准不断细化，各项军事训练考核成为了重点问题。对于师以上单位，下辖单位多，统一组织考核难度大，机关组考周期长；作战部队、信通保障部队、省军区部队总体呈现出驻点分散、保障多元的态势，对于覆盖面广、保障范围大的单位必须立足各部团自我考核，考核标准无法统一；由大机关统一划分考核编组，采取“结对互考”的方式存在多种人为因素，难以严格按照考核标准检查军事训练成果。因此各单位在组考过程中，需要一个能够重复利用、完全随机的在线抽考系统，实现各单位互考互评，以保证考核的公平性，提升组考效率。

现有的随机结对考核方式，多采取乒乓球彩票摇号机、抽签抓阄等方式，无法让各部团在线实时了解抽考结果。本文所研究开发的在线抽考系统，依托网页浏览器，由军事综合信息网接入，可根据考核范围，适时利用视频会议系统推送各单位，系统维护无成本，重复利用率高，界面简洁明了，抽考结果实时公布，极大节省了组考成本。

2 系统综述

2.1 开发目的

解决大机关组织考核过程中，下辖单位结对互考的随机抽点问题，明确主考、被考单位和考核内容，节省考务工作准备时间。

2.2 整体构想

考核过程中，根据单位数量划分为轮次。每一轮次完成3次随机抽取。流程如图1所示。

图1 整体构想

每一轮次分别记录抽考结果，轮次结束后，将所有结果生成电子表格，以备公示。

2.3 实现功能与原理

XX单位在线抽考系统逻辑关系如图2所示。

图2 逻辑关系图

考核准备：将参加考核单位范围、考核内容录入服务器端，启动服务器，等待响应。

考核实施：启动客户端，点击主考单位抽取栏，向服务器发送请求，由服务器在所有参加考核单位中抓取数据并返回，随机抽取主考单位A；点击被考单位抽取栏，向服务器发送请求，由服务器在剩余参加考核单位中抓取数据并返回，随机抽取被A考核的单位B；点击考核内容抽取栏，根据被考核单位B的单位性质、训练内容抽取考核内容；开始下一轮次抽考，直到所有单位抽完；关闭客户端，服务器恢复待机状态。

考核结束：所有单位抽考完毕后，由服务器记录轮次抽考结果，反馈到客户端，并生成Excel表格备查。

2.4 开发流程

开发流程如下：①根据组考单位需求，设计抽考程序界面，搜集本单位照片素材，进行图像处理，确定界面风格。②根据在线抽考程序界面预留键位像素位置和抽考结果显示位置，进行前端（客户端）UI部分的开发。在开发过程中为所有键位预留动作函数位置，根据不同单元格像素尺寸，分别确定显示字号。③进行服务器端的开发，为使程序更加扁平化，提高运行速度，放弃数据库的使用，采取直接从Excel表格抓取数据的方式。④进行前端（客户端）逻辑部分的开发，利用服务器返回的数据和预留动作函数完成数据交互。

2.5 开发难点

2.5.1 开发工具的选择

当前主流语言有Python、C++、Java、JavaScript、VisualBasic等，根据各单位运行平台、系统实现目的的不同，选择适应平台多元、技术成熟、插件广泛的语言。

2.5.2 逻辑部分的设计

存在三种不成立的情况，分别如下。

第一种情况：如果完全随机抽取，可能存在A单位抽到了B单位，而B单位恰好抽到了A单位，即A考核B，B又考核A，这样一来考核有失公正性。随机互抽逻辑错误如图3所示。

图3 随机互抽逻辑错误

第二种情况：假如有A、B、C、D、E共5个单位参加考核，抽取结果为A考核B，B考核C，C考核D，D考核A，剩下E只能自我考核。剩余单位自我考核逻辑错误如图4所示。

图4 剩余单位自我考核逻辑错误

第三种情况：假如有A、B、C、D、E共5个单位参加考核，抽取结果为A考核B，B考核C，C考核A，剩下D，E两个单位无其他选择，造成的结果同第一种情况。剩余单位互相考核逻辑错误如图5所示。

图5 剩余单位互相考核逻辑错误

2.5.3 数据的抓取

如果采用数据库，则系统的体量增大，数据调用造成响应时间延长，延长开发周期；如果每次抽考修改服务器代码，则抽考过程太过烦琐专业，达不到提高组考效率的目的。本系统拟采用从Excel抓取数据，但需要解决数据从Excel表格流向服务器后台的问题。

2.5.4 数据的交互

服务器抽考结果如何与前端（客户端）实现往来，前端（客户端）请求如何向后台（服务器）发送是一个问题。

3 技术实现

3.1 系统架构

系统整体架构如图6所示。

图6 系统整体架构

3.1.1 客户端部分

HTML5+CSS3：HTML5是构建Web内容的一种描述方式，意为超文本传输，适配目前所有主流浏览器，当前各类网页都基于该标准开发。CSS3是CSS的最新版本，意为层叠样式表，通过对自定义样式表选择符的引用，确定网页各元素的外观。HTML5和CSS3确定了网页的内容和样式，是前端UI部分开发的核心。

JavaScript（JS）：该部分是系统开发的核心。JS是一种脚本语言，主要面向Web开发，具有函数优先、轻量化、无类型的特点，普适性好。在开发过程中，该语言主要完成抽考系统前端（客户端）逻辑部分的编写，同时能够控制各单位随机闪现的滚动效果，并根据单元格字数多少调整字号。此系统用到了JS的3个插件和技术，即jQuery、JSON、AJAX。jQuery是JS框架，能够极大地减少代码量，精准地选择到每一个键位和显示框；JSON主要用以完成数据的模块化，服务器将数据转换成JSON格式打包发送至客户端，由客户端转换成JS对象，解析成字符串，在页面显示；AJAX主要用以完成异步数据交换，由于网页中不同部分显示了不同函数的返回值，在切换抽考单位的过程中，需要在不刷新整个网页的情况下完成局部数据更新，因此必须引入此项 功能。

该部分将转化成字符串的数据保存为集合，集合由不同数组构成，每个单位包含的信息为一个数组。数组与集合如图7所示。

图7 数组与集合

Tomcat：主要用以完成前端（客户端）与后台（服务器）之间的数据交互，需要在客户端与服务器分别部署。对于有特别需求的单位，可以将服务器省略，将同一台终端既作为服务器又作为客户端，Tomcat发挥了桥梁的作用。

3.1.2 服务器部分

Java：该部分是服务器端的核心。通过Java主要完成Excel数据表内容的抓取并打包成JSON格式。由于JSON是基于JavaScript的功能，通过Java语言无法直接将数据转换为JSON格式，因此在开发过程中需要在开发环境lib中单独挂载JSON的jar包。

Tomcat：作用与前端（客户端）的Tomcat相似，用以完成数据交互。

3.1.3 数据流向

数据流向：原始数据—服务器端（Java）打包数据—客户端（JS）解析数据—客户端页面显示。

3.2 难点解决

3.2.1 开发工具比选

由于前端是整个系统的核心，因此优先考虑适合前端开发的语言。JavaScript普适性好，能够与HTML5、CSS3无缝衔接。服务器端可以选择C++、Python，但C++架构复杂，多继承、指针等运用复杂，增大开发难度；Python与JavaScript无法通过JSON工具包实现数据交互。与之相比，Java成型时间较早，相对成熟，且与JavaScript语法结构相近，数据交互简单，因此后台开发用Java完成。

开发环境选择Idea，搭配JDK采用目前免费的jdk14。Idea平台可同时编译并运行前端和后台代码，编译方式智能程度高。

3.2.2 逻辑问题的排除

3.2.2.1 完全随机过程中的A、B互相抽考问题

在每个单位的数组中，添加末位标识符，作为是否能够被抽考的依据，每次抽取先对末位标识符进行判断，如果是“Y”则表示可以进行抽取，如果是“N”则表示跳过此单位，更改末位标识符如图8所示。抽取过程中，当A作为主考单位，抽中了B，那么在B作主考单位时，通过条件语句将A数组的末位标识符改为“N”，跳过A单位。

图8 更改末位标识符

3.2.2.2 单剩1个单位时自考问题

该问题需要在备选单位剩余2个时进行逻辑语句设计，并且在每个单位参与完抽考后，将前述末位标识符都变更为“N”。例如，在A抽考B，B抽考C，C抽考D的情况下，主考、被考单位分别剩D、E和A、E两个，一旦D抽考到了A，那么逻辑错误将出现。因此需要在此时将随机打破，令D强制抽取E，剩余单位唯一的逻辑错误排除如图9所示。

图9 剩余单位唯一的逻辑错误排除

3.2.2.3 剩余最后2个单位互相抽考问题

在随机的基础上，对单位抽取加以限制，确保每个单位能当主考，每个单位都有机会被考。可在备选单位剩余3个时进行逻辑语句设计。例如，在A抽考B，B抽考C的情况下，一旦C随机抽到了A，逻辑错误将出现。因此当C作为主考单位时将随机打破，将A末位标识符改为“N”，令C强制抽取D或E，剩余2个单位互相抽考逻辑错误的排除如图10所示。

图10 剩余2个单位互相抽考逻辑错误的排除

3.2.3 数据的抓取

由于不考虑使用数据库进行开发，因此需要挂载能够与Java兼容，且支持从Excel表格抓取数据的工具，数据抓取需完成从Excel表抓取数据和将抓取的数据解析成JavaScript能够读取的内容两个工作。需要的工具如图11所示。

数据抓取选择jxl.jar工具包，该工具包是由Java编写而成，专用以操作Excel表格的工具类库。系统主要用到了其中的Sheet接口、WorkBook类和read.biff包下的BiffException类，Sheet接口提供了全部读、写类方法名，WorkBook类提供了Sheet接口的具体实现方法，BiffException类提供了从Excel表格抓取数据的异常处理。

开发过程中将文件路径传入getWorkBook()方法获取工作表对象，再由getSheets()方法获取工作簿，由getRows()方法获取每行数据，最后遍历各行数据，完成数据抓取，具体代码如图12所示。

图11 数据抓取所需工具包

图12 数据抓取工具包的使用

抓取数据解析选择json.jar工具包，主要用到了其中的JSONObject类和JSONArray类。

开发过程中通过操作JSONObject的实例化对象，利用其put()方法，将抓取的字符串写入内存，再通过操作JSONArray的实例化对象，利用add()方法，将存入的JSONObject对象转化为集合，供向前端发送使用。具体代码如图13所示。

图13 数据解析工具包的使用

3.2.4 数据的交互

数据交互基于Tomcat完成，利用Tomcat自带工具包servlet-api.jar完成数据交互。主要用到http包中的HttpServlet类、HttpServletRequest类、HttpServletResponse类和ServletException类，http包中的类用于数据发送和反馈，ServletException类用于异常处理。数据交互所需工具包如图14所示。

图14 数据交互所需工具包

开发过程中通过继承HttpServlet类、执行父类构造方法和重写doGet()方法实现数据交互。关键代码如图15所示。

图15 数据交互工具包的使用

4 结语

该系统可以保证军事训练抽考过程公平公正、完全随机，排除了抽考过程中的人为因素，大大减轻了组考负担，主考单位、被考单位、考核内容一目了然，尤其适合于建制级别高、覆盖面广、驻点分散的单位，可以在各单位组织抽考过程中发挥重要作用。

TP311.5

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2021.01.005

2095－6835（2021）01－0013－04

黑子微（1992—），男，河北赵县人，本科，助理工程师，研究方向为计算机编程、网页设计制作、数据库维护。

〔编辑：严丽琴〕