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第一章微信小程序的开发
微信是腾讯于2011年推出的一款免费应用，为智能终端提供即时通讯服务。在微信最开始的1.0版本中，只有用户可以发送文字和图片。随着微信的功能越来越强大，2013年，腾讯推出了微信公众号，微信公众号允许开发者、企业、企业和个人进行注册，它还可以与QQ进行交互操作。公众号分为三类：服务号、订阅号和企业号。商家可以通过服务号推送一些店铺信息给用户，并且可以与用户交流沟通，但微信服务号一个月只能推送4次，订阅号可以每天推送消息，但一天只能发送一条消息。2017年，微信小程序正式上线。小程序和以前的公共号是并行的，并且它不需要下载。它不用下载就能运行的优势吸引了大量用户。小程序易于开发和维护这一特点也吸引了大量的开发人员投身于小程序的开发。
本文尝试开发一个基于微信小程序的系统，使学生可以使用我们的应用小程序而不需要下载大量的软件，而且用完后不用卸载，当下次使用时，可以在微信下拉菜单中找到它。但当用户使用了太多的小程序时，下拉菜单中会显示出许多的小程序，用户可能会花很长时间才能找到一个特定的应用程序。
在2018年，微信小程序团队宣布增加了一个公众号组件，当用户使用这个小程序扫描代码时，他们可以快速关注到自己需要的公众号。本文尝试使用小程序和公共号的组合来开发一个系统，这样用户不仅不需要下载，还可以快速找到这个系统。
1.1国内外研究现状
随着物联网的发展，“智慧地球”、“智慧城市”、“智慧校园”正慢慢出现在人们的视野中。校园是一个非常重要的教学活动场所，而互联网与校园的高度融合，更是将学习、工作、生活、科研、管理融为一体。智慧校园的建设可以为师生提供更加便捷、人性化的服务。在这种情况下，国内外对智慧校园的建设也越来越重视。智慧校园的建设标志着校园信息化进入了一个新的阶段。
21世纪，智慧校园在西方国家蓬勃发展。无论是硬件还是软件，许多西方校园已经基本实现了校园信息化建设。利用SNS、Facebook等相关媒体，丰富了学生的社交；利用云计算技术搭建的高效云平台，为学生提供了便捷的学习途径。例如：
1）日本广岛大学利用云计算和无线射频技术构建智能考勤系统。通过相应的系统，教师可以实时监控学生的出勤情况。
2）一些西方学校依靠大数据来分析学生的作业和平时表现，并根据结果做出相应的对策，还能及时掌握学生的情况，方便与学生及时沟通。
3）国外一些学校开始按照“智慧家庭”的理念，建设节能、低成本、安全、智慧的校园。
当然，中国对智慧校园的研究并不逊色。许多为教师和学生设计的智慧应用程序正在被引入市场，这给教师和学生的工作和日常生活带来了极大的方便。例如：
- 智能校园app，针对教师用户，该应用具有业务消息实时推送、通讯录即时聊天、请假管理、教师评价、工资查询等功能。为学生提供了作业、请假、师生互动等功能。这个app适合中小学生使用，方便老师对学生进行管理。
- 讯飞语记则是一款由IFLYTEK有限公司开发的语音变文字输入的综合云笔记app，它可以将语音转换成word文档并存储，非常适合新教师备课、试讲、演讲。
随着微信小程序的推出，它的一些功能吸引了更多的学生投身建设智能校园，如：不需要下载，触手可及，随时使用，不需要卸载等等。著名的智慧校园有：西安交通大学的智慧校园系统；庞大的附属智慧校园系统；西华师范大学智慧图书馆；智能校园订餐等。这些小程序的发展使学生的校园生活更加丰富多彩和方便。
1.2研究目的与意义
2017年，随着微信、支付宝、百度小程序的推出，蚂蚁金服也推出了无需下载、无需安装的小程序。一段时间以来，小程序成为智能手机应用程序开发的一个新阶段。本文尝试使用小程序和公共号的组合来开发一个系统，这样不仅可以使用户免于下载，还可以使用户快速找到系统。本系统的实现允许用户每次使用最新的软件，获取最新的信息，不需要每次更新之前的app。该系统的开发与学生的日常学习和生活密切相关，可以为学生的学习和生活带来了极大的方便，具有良好的应用价值和研究意义。市场上有很多专门为智慧校园设计的应用，比如智能校园订餐系统、智能校园考勤系统等。与这些系统相比，本系统具有以下优点：
1）更完整的功能。
2）无需下载和安装，无需升级。
3）不区分安卓和苹果操作系统。
4）不占用手机内存。
5）个人信息安全。
6）消息可以及时通知用户。
1.3本系统的主要研究内容
本文主要尝试利用微信小程序和公众号来开发一个面向学生的智能校园系统。本文的主要研究内容如下：
1）通过研究学校现有的一些软件，走访一些学生，总结这些学生的意见和建议，确定系统的主要功能。
2）通过分析现有app中这些学生反馈的问题，结合微信小程序的优点，决定利用微信小程序结合公众号来开发一个智慧校园系统。并决定使用微信开发工具来开发，微信开发工具有自己的一套MINA框架，使用JavaScript、WXML、WXSS、Json、mysql来开发系统，具体的技术关系将在第二章中讨论。
3）使用流程图来显示，确定每个功能的接口。
4)系统开发，包括前端、后端、接口和数据库。
5)测试。编写详细的测试用例来测试系统的各个功能。
1.4创新
当然，在软件市场上有很多的智慧校园系统，如图1所示。图2是一个信息系统，但是它只有电脑版本，所以如果用户想从手机端浏览一些信息是很不方便的。
图3是另一个智能系统，只开发了学生端，老师或家长想要使用这个应用程序必须下载另一个应用程序，这将占用大量的手机内存和花费许多流量。因此，我们真正需要的是一个免于下载、易于访问、节省内存和方便的软件，这正是本文所做的。
本系统的开发主要有以下创新点：
1)使用微信小程序，用户不需要下载。
2)使用公众号，如果用户使用一个以上的小程序，他可以快速找到。
3)以前可以在电脑上看的内容现在可以在手机上看。
4)通过对在校学生的调查，了解他们的需求，让这个系统更贴近学生的生活。
第二章相关技术概述
2.1微信小程序
2.1.1系统结构分析
微信小程序是一种连接用户和服务的新方式。这个小程序是附加在微信上的，所以用户可以直接在微信下拉列表中使用它，或者在需要的时候使用微信公共号查找小程序，而不需要下载和安装。开发人员不需要区分不同的操作系统，如Android和Apple，小程序通过调用不同的接口将数据发送到前端。所以，无论用户是学生、老师还是开发人员，微信小程序为他们都提供了极大的方便。
每个小程序项目都有一个AppID，如果你没有一个id，你可以在微信公共平台上注册一个，或者使用测试id。在第一步创建一个新的小程序之后，微信开发工具将自动为用户创建一些新文件：JS、JSON、WXSS、WXML。这些文件是必须包含在每个页面中的文件结构，可以根据自己的需要创建一个新的内容。
以下三个文件必须存在于项目的根目录中。这三个文件是小程序的主要组件。
2.1.2MINA框架结构
MINA不是app，它是微信团队为小程序开发定义的框架，名为MINA框架。它的核心是一个数据响应绑定系统，封装了文件系统、网络通信、任务管理和为数据安全提供的微信客户端，还提供一套完整的上层JavaScript应用程序接口，这使开发人员能够快速构建应用程序,给开发人员的研制和维护带来了很大的便利。
如图2所示，小程序的框架主要由两部分组成：视图层和逻辑层。前端有一个很好的接口，MINA框架提供了wxml和wxss文件以及一组基本组件，wxml和wxss类似于html标签和css样式。APPService是MINA的服务中心，它由微信客户端启用，以使异步线程能够分别加载和运行。月球表面渲染所需的数据和页面交互处理逻辑在APPService中实现。逻辑层使用JavaScript来编写交互逻辑、网络请求和数据处理，但是由于C/S结构与B/S结构不同，因此web中的许多JavaScript特性无法使用。例如：文档、窗口等。MINA框架还为页面提供了与事件相关的属性，如bindtap和bindtouchstart，这使得数据和视图很容易保持同步。在进行数据修改时，只需要更改逻辑层中的数据，而视图层将响应更新。开发人员只需要将页面路由、方法和生命周期功能注册到框架中，框架将处理所有其他复杂的操作。
2.1.3微信开发工具
如第一节所述，每个页面的主体通常由三个文件组成，确切地说，是四个基本文档：JS、JSON、WXSS、WXML。JSON文件可以为空。如果希望前端界面美观，需要有一个wxss文件来呈现页面。
本系统采用微信开发工具进行开发，微信公共平台提供详细教程：从注册一个AppID到发布后的小程序完成，用户只有通过申请一个小程序id(AppID)才能开始他们的开发，每个小程序都有一个唯一的id。在开发过程中，他们可以在模拟器中查看页面效果，在控制台中查看界面返回的结果，这样我们可以随时更改代码。微信开发工具可以用来开发一个小程序，一个小游戏或一个公共账户页面。
2.2系统前端技术
前端是一个以用户为中心的界面。微信为开发小程序提供了一套自己的前端框架，前端和后端是分开的，因此前端开发和后端开发是并行的。前端只需要注意页面显示。关注业务逻辑，提高工作效率。前端的开发主要包括框架、页面显示和API接口三个方面。系统使用developer工具构建前端页面，主要通过编写以下三个文件：
1)JavaScript：JavaScript是前端开发最重要的语言。小程序的JS文件与web前端开发使用的JS函数几乎相同。它可以实现界面的基本功能，如：根据用户的操作与服务器进行交互，修改信息等。但是小程序的JS文件增加了一些微信的API接口。例如，开发人员可以轻松调用微信的sweep或微信支付函数，删除一些不必要的函数，如DOM。
2)WXML：WXML是MINA框架提供的一组组件，它实现了页面的整体结构，类似于HTML。虽然WXML和HTML功能相似，但两者之间仍有很大的差异。使用表格比较WXML和HTML。
3)WXSS是MINA框架提供的一套样式语言，用来改变前端页面的样式，使小程序页面显示更美观。WXSS和CSS在语言上没有区别，它们可以相互使用。
2.3系统后端技术
对于来自前端的用户的操作，后台服务器需要调用不同的接口来与数据库交互并从数据库中检索信息。服务器在部署后端服务，服务器和数据库之间的交互由接口完成。因此，系统使用Spring技术开发后端服务器，服务器端程序使用SSM框架，即Spring SpringMVC Mybatis作为业务流程处理程序。之所以选择SSM框架，是因为它是B/S模式下的优秀开源框架之一，稳定、高效且易于使用。由于小程序的所有视图文件都不是由第三方服务器存储的，因此SpringMVC返回的内容不是完整的视频，而是JSON格式的数据。作为客户端，微信发送一个数据检索请求，服务器使用相应的数据进行响应，并返回数据类型json格式。交互是通过依赖于接口来完成的，页面没有二级请求，则需要使用接口。如果页面的单个函数需要第二个请求，则需要使用一个接口。如果页面包含多个函数，其中一个需要第二个请求，那么就需要定义多个接口。因此，在确定系统功能的同时，还需要确定接口的数量。
2.4 MySQL
本系统使用MySQL存储数据。MySQL是一个关系数据库管理系统，属于Oracle产品。之所以选择MySQL进行系统开发，是因为MySQL在系统开发过程中具有以下优势：
1)它是开源的，可以免费使用。
2)为各种编程语言提供API。
3)对多线程的支持。
4)可以作为独立的应用程序应用于客户机服务器网络环境或嵌入到其他软件中。
5)提供各种数据库连接方法，如TCP/IP和JDBC。
6)提供能够管理、检查和优化数据库的管理工具。
2.5总结
本章主要介绍了智慧校园系统开发过程中的关键技术。前端页面采用微信开发工具开发，后端采用Spring技术。由于需要使用http接口，所以使用SpringMVC Mybat来开发相应的接口。Mybatis被封装在内部，所以开发人员只需要关注sql语句本身，而不需要花费大量的精力去做繁琐的工作，比如：加载驱动程序、创建连接。数据库使用MySQL进行设计，并简要说明了MySQL框架。
第三章系统需求分析
近年来，物联网已经深入普通人的家庭。智能家居，智能穿戴，让我们的工作和生活更加方便。教育是当今社会最重要的组成部分。教育信息化为师生提供了安全、健康、便捷的校园生活。建设智慧校园势在必行。
3.1业务需求分析
本文是一个智慧校园小程序，旨在为学生的生活和学习提供更多的便利。为了把握现有应用软件的便捷性和不足，了解师生对智慧校园的想法，我从不同专业选取了30名学生，其中男生15名，女生15名。此外，还挑选了10名不同学科的教师。通过访问，得出以下结论:
1）共享单车、网络教学为他们的校园生活增添了许多色彩，然而，随着学生需求的增加，越来越多的应用软件被提供给学生。随着应用程序的增加，学生们必须在需要的时候从应用商店下载，这浪费了大量的手机内存和流量。
2）只有纸质的课程表，每个系都只有本系的课程。如果你想使用电子版的课程表是比较困难的，跨专业上课比较困难，因为你不知道其他专业的课程。
3）查看学生状态信息和重要的校园活动信息需要用电脑，手机上网特别不方便。
4）校园卡只能在自助餐厅的机器上充值，并且只能使用现金进行人工充值，而南湖校区的充值机经常出现故障。
5）没有统一的失物招领平台。有些东西
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