學生信息系統 (StudentInfoSystem)介紹

之前寫了爬取教務系統的代碼，前端不想動了，放在 GitHub 上誰需要就拿吧。寫得非常爛，多包涵，畢竟寒假才開始學😂。

項目概述#

學生信息系統是一個基於微服務架構的應用程序，旨在提供學生信息管理的完整解決方案。系統通過爬蟲技術從學校教務系統獲取數據，並提供統一的 API 接口供前端或其他系統調用。

本系統採用分佈式微服務架構，每個服務負責特定的功能域，通過 API 網關統一對外提供服務。系統使用 JWT 進行身份驗證和授權，確保數據安全和用戶隱私。

系統架構#

系統由以下六個主要微服務組成：

1. 認證服務 (AuthService)#

負責用戶認證和授權管理，是系統安全的核心組件。

主要功能：

用戶登錄驗證
JWT 令牌生成與管理
令牌驗證與刷新
瀏覽器自動化登錄實現

核心組件：

LoginService: 處理用戶登錄請求，生成 JWT 令牌
BrowserManager: 管理 Playwright 瀏覽器實例，實現自動化登錄

2. 公共庫 (Common)#

包含所有服務共享的組件，確保代碼重用和一致性。

主要內容：

數據模型 (Models)：定義系統中使用的數據結構
中間件 (Middleware)：如 API 安全中間件
過濾器 (Filters)：如年份限制過濾器
通用服務 (Services)：如登錄服務、解析服務等
工具類：提供通用功能

核心組件：

AuthModels: 定義認證相關的數據模型
StudentInfoParser: 解析學生信息 HTML
GradeParser: 解析成績信息 HTML
ScheduleParserService: 解析課表信息 HTML

3. API 網關 (Gateway)#

作為系統的統一入口，負責請求路由和負載均衡。

主要功能：

請求路由：將請求轉發到相應的微服務
API 聚合：組合多個服務的結果
跨域資源共享 (CORS)：處理前端跨域請求
請求限流：防止服務過載

技術實現：

使用 YARP 作為反向代理
集成 JWT 認證
配置化路由規則

4. 成績服務 (GradeService)#

負責獲取和管理學生成績信息。

主要功能：

查詢學生歷史成績
成績統計與分析
成績數據爬取與解析

核心組件：

GradeService: 處理成績查詢請求
GradeParser: 解析成績 HTML 數據

5. 課表服務 (ScheduleService)#

負責獲取和管理學生課表信息。

主要功能：

查詢當前學期課表
按學年學期查詢歷史課表
課表數據爬取與解析
課表格式化輸出

核心組件：

CourseScheduleService: 處理課表查詢請求
ScheduleParserService: 解析課表 HTML 數據

6. 學生信息服務 (StudentService)#

負責獲取和管理學生基本信息。

主要功能：

學籍信息查詢
個人信息查詢
聯繫方式查詢
學生信息爬取與解析

核心組件：

StudentInfoService: 處理學生信息查詢請求
StudentInfoCrawlerService: 爬取學生信息
StudentInfoParser: 解析學生信息 HTML 數據

技術棧#

後端框架: ASP.NET Core 8.0
認證授權: JWT (JSON Web Token)
API 文檔: Swagger
瀏覽器自動化: Microsoft Playwright
HTML 解析: HtmlAgilityPack
API 網關: YARP
日誌記錄: 內置.NET 日誌系統
依賴注入: 內置.NET DI 容器
HTTP 客戶端: HttpClient

系統工作流程#

用戶認證流程:

- 用戶通過 Gateway 發送登錄請求到 AuthService

- AuthService 使用 Playwright 模擬瀏覽器登錄教務系統

- 驗證成功後生成 JWT 令牌返回給用戶

- 用戶後續請求攜帶 JWT 令牌訪問其他服務

數據獲取流程:

- 用戶攜帶 JWT 令牌請求特定服務 (成績 / 課表 / 學生信息)

- 服務驗證令牌有效性

- 服務使用 Playwright 爬蟲從教務系統獲取數據

- 使用專用解析器解析 HTML 數據

- 將解析後的數據返回給用戶

服務間通信:

- 服務之間通過 HTTP API 進行通信

- 共享數據模型確保數據一致性

- 使用依賴注入管理服務依賴

環境要求#

.NET SDK: 8.0
操作系統: Windows/macOS/Linux (支持.NET 8.0 的任何系統)
內存: 至少 2GB RAM (推薦 4GB 以上)
存儲: 至少 1GB 可用空間
網絡: 穩定的互聯網連接

安裝與配置#

前提條件#

安裝.NET 8.0 SDK


   # 檢查是否已安裝

   dotnet --version

安裝 Playwright


    dotnet tool install --global Microsoft.Playwright.CLI

    playwright install

克隆倉庫


    git clone https://github.com/ExXTong/StudentInfoSystem

    cd StudentInfoSystem

配置服務#

每個服務都有自己的 appsettings.json 配置文件，需要根據實際環境進行配置：

JWT 配置


    {

      "Jwt": {

        "Secret": "your_secret_key",

        "Expiration": "12:00:00"

      }

    }

構建與運行#

構建項目#


dotnet restore

dotnet build

運行服務#

需要按照依賴順序啟動各個服務，當然需要開多個終端：

啟動認證服務


cd StudentInfoSystem.AuthService

dotnet run

啟動學生信息服務


cd StudentInfoSystem.StudentService

dotnet run

啟動成績服務


cd StudentInfoSystem.GradeService

dotnet run

啟動課表服務


cd StudentInfoSystem.ScheduleService

dotnet run

啟動 API 網關


cd StudentInfoSystem.Gateway

dotnet run

API 文檔#

服務啟動後，可以通過以下 URL 訪問各服務的 Swagger 文檔：

記得使用 https 以及關閉不必要的端口。