论文总字数：9431字

摘 要

关键词：教务系统，决策树，排队论

Abstract ：In this paper,the method of educational administration system, the decision tree method and queuing theory method were introduced.These methods were comparative studied,How to select the suitable method according to different requirements was also concluded in the paper.

Keyword ：educational administration system, decision tree algorithm, queuing theory

目 录

1 引言………………………………………………………………………5

2 优化方法…………………………………………………………………6

2.1 教务系统优化法…………………………………………………………6

2.2 决策树算法……………………………………………………………10

2.3 排队论优化法…………………………………………………………12

2.4 数据库语言优化法……………………………………………………16

总结…………………………………………………………………………18

参考文献……………………………………………………………………19

致谢…………………………………………………………………………20

1 引言

近年来校园网选课系统得到各大院校的广泛使用，但是大部分采用网上选课的高校都存在选课时资源紧张的问题，造成学生抱怨无法顺利进行选课.下面列举了一些在选课高峰期常见的校园网选课系统的状况：

[1]用户根本无法进入登录系统，有时在输入网址后，登陆页面无法显示，即使能够显示，用户也无法进入系统，即使登陆成功了，还是无法正常选课；

[2]用户进入系统后，页面进入死循环，无法操作；

[3]用户进入系统后，系统反应缓慢，无法在一定时间内选到自己所需要的课程.

针对这一问题，朱浩在《高校数字化教学管理模式中的选课系统优化》^[1]一文中野提出了相关的系统优化方案；河北农业大学导师张悦、杨学全在《决策树算法在学生选课系统中的应用》^[2]一文中，在分析决策树以及决策树分类算法中最常使用的C4.5算法的基础上，重点研究了决策树算法在学生选课系统中的应用；中南大学硕士生黎红在《选课系统的资源最优化分析》^[3]一文中以概率动态分布为基础，用运筹学中的排队论算法为依据提出了基于高校选课系统的资源最优化分析的多通道等待排队算法，该文章就研究排队论的模型进行了说明，叙述了建立选课模型的过程，对效率进行了计算和分析，与单通道等待排队系统的效率指标进行了比较，以切实有力的数据证明了多通道等待排队算法的高效和实用性；文捷、吴庆杰等人就复旦大学选课系统做了调查研究，创造性的提出了使用专用工具量化系统性能.通过研读文献并了解本校选课系统优化情况的基础上，总结了校园网选课系统存在的问题及成因，接下来给出4种相应优化方法.

2 优化方法

2.1 教务系统优化法^[1,8]

从图1可以看出，负载均衡设备、网络带宽、数据库服务器和应用服务器是影响选课系统的主要环节，统一排查后，发现问题主要存在于负载均衡设备以及应用服务器两个环节.

数据库服务器一

数据库服务器二

应用服务器一

应用服务器二

B/S

C/S

数据中心

图1

2.1.1负载均衡设备

配置负载均衡设备的目的是将用户的访问量均衡的分配给两台应用服务器，以此来提高系统的应用能力.在对应用服务器用户访问量进行监控时，出现了这样的状况：未选课时，两台服务器连接的用户数相差不大，这就反映出了配置负载均衡设备的目的；但是，在进行大量选课时，两台应用服务器连接的用户数很不均衡,其中一台应用服务器的用户连接数仅仅只是另一台连接数的，导致一台服务器用户用户连接数太多，系统崩溃；而另一台应用服务器的用户连接数很少，造成资源闲置.所以，在进行集中选课时，两台应用服务器并没有按照理想状态的分配到均衡的用户访问量，起到预期的作用.

通过负载均衡设备对外提供访问时发现，当选课开始时，该设备显示无法将用户访问量平均地分配到两台应用服务器上.故需要在选课之前，重新配置两台服务器，直接对用户提供服务.因此，优化选课系统的工作主要落在对数据库的操作上.具体措施如下：

2.1.2设置数据库连接池

对于选课系统来说，最重要的操作就是数据库连接，数据库连接管理好了，程序的性能也就提高了.数据库操作主要包括建立数据库、查询、修改、删除和断开数据库连接等.使用这种开发模式，如果是简单的操作，因为它访问数据库不频繁，所以只需要创建一个数据库连接，用完后就断开数据库连接即可.所以，系统开销不大.但是如果是复杂的操作，情况就截然相反了：对于数据库，建立、关闭数据库频率过高，在很大程度上系统的性能都降低了，系统的开销也增大了，甚至造成系统停滞不前.其次这种传统的管理模式，还要专门设置数据库管理，必须保证每一次的数据库连接都能够以正确的方式及时关闭.一旦有连接没有关闭，就会导致程序异常、数据库系统内存泄露，最终只有重启数据库才能解决问题，给工作带来很大的麻烦.因此提高系统的运行效率将是至关重要的.

针对这个问题，数据库连接池思想应运而生：连接复用，通过建立一个数据库连接池以及一套连接使用、分配、管理策略，使得该连接池中的连接可以得到高效、安全的复用.简单来说，就是为数据库设置一个“缓冲池”，提前在“缓冲池”中放一些连接。当需要访问数据库时，只要从“缓冲池”中取走一个，用完后放回去即可。这样就减少了数据库连接的建立和断开的次数，减少了开销。

但是，“缓冲池”中应该放多少连接池呢？下面将对数据库连接池进行设置.在进行数据库连接池设置时，可设置最小连接数（minConnection）和最大连接数（maxConnection）来控制连接池中的连接.最小连接池是从系统启动时连接池就一直保持的连接数，所以如果某操作对数据库连接的使用量不大，就会有大量的浪费；最大连接池是连接池中能够允许的最大连接数，如果对数据库连接的请求超过这个数，后面的请求将被加入到等待队列中，这将会影响之后的操作.

2.1.3缓存设计

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