# 数学考试系统 - 学生答题系统

## 🎯 项目概述

这是一个基于JavaFX的数学考试系统，支持学生在线答题。系统提供选择题形式的数学考试，支持小学、初中、高中三个难度级别。

## 🚀 快速开始

### 方法一：使用启动脚本（推荐）

**Windows用户：**
```bash
双击运行 run_gui.bat
```

**Linux/Mac用户：**
```bash
chmod +x run_gui.sh
./run_gui.sh
```

### 方法二：使用Maven命令

```bash
# 编译项目
mvn clean compile

# 运行考试系统
mvn exec:java -Dexec.mainClass="com.example.mathsystemtogether.HelloApplication"
```

## 👤 用户账号

### 预设测试账号

系统预设了9个测试账号：

| 用户名 | 密码 | 难度级别 | 题目类型 |
|--------|------|----------|----------|
| 张三1  | 123  | 小学     | 基础四则运算 |
| 张三2  | 123  | 小学     | 基础四则运算 |
| 张三3  | 123  | 小学     | 基础四则运算 |
| 李四1  | 123  | 初中     | 平方、开方运算 |
| 李四2  | 123  | 初中     | 平方、开方运算 |
| 李四3  | 123  | 初中     | 平方、开方运算 |
| 王五1  | 123  | 高中     | 三角函数运算 |
| 王五2  | 123  | 高中     | 三角函数运算 |
| 王五3  | 123  | 高中     | 三角函数运算 |

### 新用户注册

系统支持新用户注册功能：

1. **点击注册按钮**：在登录界面点击"📝 注册"按钮
2. **填写注册信息**：
   - 用户名（至少3个字符）
   - 密码（至少6个字符）
   - 确认密码
   - 邮箱地址
   - 难度级别选择
3. **邮箱验证**：
   - 点击"📤 发送验证码"获取验证码
   - 输入收到的6位数字验证码
   - 验证码有效期为5分钟
4. **完成注册**：点击"🚀 注册"完成账户创建
5. **自动跳转**：注册成功后自动返回登录界面

**注意**：
- 用户名不能重复
- 邮箱地址格式必须正确
- 验证码通过真实邮件发送
- 用户数据保存在本地 `user_data.txt` 文件中

### 邮件服务配置

系统支持真实的邮箱验证码功能，已配置QQ邮箱：

- **邮箱地址**：1961004835@qq.com
- **SMTP服务器**：smtp.qq.com:587
- **配置文件**：`src/main/resources/mail.properties`

如需修改邮箱配置，请编辑 `mail.properties` 文件。

## 🎮 使用流程

### 1. 用户登录或注册

**登录现有账户：**
- 输入用户名（如：张三1）
- 输入密码（123）
- 点击"🚀 登录"按钮

**注册新账户：**
- 点击"📝 注册"按钮
- 填写注册信息（用户名、密码、邮箱、难度级别）
- 获取并输入邮箱验证码
- 点击"🚀 注册"完成账户创建

### 2. 设置考试
- 选择难度级别（小学/初中/高中）
- 输入题目数量（5-20题）
- 点击"开始考试"按钮

### 3. 答题过程
- 系统显示第一题和四个选项（A、B、C、D）
- 选择你认为正确的答案
- 点击"提交答案"按钮
- 系统自动进入下一题
- 重复直到完成所有题目

### 4. 查看结果
- 系统显示考试结果
- 包括得分、正确题数、总题数
- 显示每题的详细结果（你的答案 vs 正确答案）

## 📚 题目类型示例

### 小学题目
- **基础四则运算**
- 示例：`15 + 23 = ?`
- 选项：A. 38  B. 35  C. 40  D. 42

### 初中题目
- **平方运算**：`5² = ?`
- **开方运算**：`√16 = ?`
- 选项：A. 2  B. 4  C. 6  D. 8

### 高中题目
- **三角函数**：`sin(30°) = ?`
- 选项：A. 0.5  B. 0.7  C. 1.0  D. 1.2

## 🎨 界面特色

### 登录界面
- 简洁的用户名密码输入
- 实时登录状态反馈
- 错误提示和成功提示

### 考试设置界面
- 难度级别选择下拉框
- 题目数量输入框
- 清晰的开始考试按钮

### 考试界面
- 题目编号和进度显示
- 大字体题目显示
- 四个单选按钮选项
- 提交答案和下一题按钮
- 退出考试确认对话框

### 结果界面
- 总分和正确率显示
- 每题详细结果展示
- 重新考试和返回登录选项

## 🛠️ 技术特性

- **智能题目生成**：根据难度级别生成相应题目
- **防重复机制**：同一张试卷不会出现相同题目
- **实时进度跟踪**：显示当前题目和总题目数
- **答案记录**：自动记录用户选择
- **结果统计**：自动计算得分和正确率
- **用户友好**：清晰的操作提示和状态反馈

## 📁 项目结构

```
MathSystemTogether/
├── src/main/java/com/example/mathsystemtogether/
│   ├── HelloApplication.java          # 主应用程序入口
│   ├── ExamController.java            # 考试系统控制器
│   ├── RegisterController.java        # 注册功能控制器
│   ├── EmailService.java              # 邮件服务类
│   ├── Question.java                  # 选择题数据模型
│   └── ChoiceQuestionGenerator.java   # 选择题生成器
├── src/main/resources/com/example/mathsystemtogether/
│   ├── exam-view.fxml                # 考试界面布局文件
│   └── register-view.fxml            # 注册界面布局文件
├── src/main/resources/
│   └── mail.properties                # 邮件服务配置文件
├── user_data.txt                     # 用户数据存储文件
├── papers/                           # 题目文件存储目录
│   ├── 张三1/                        # 用户文件夹
│   ├── 李四1/
│   └── 王五1/
├── run_gui.bat                       # Windows启动脚本
├── run_gui.sh                        # Linux/Mac启动脚本
└── README.md                         # 本说明文件
```

## 🔧 核心功能

### 用户管理功能
- **用户注册**：支持新用户注册，包含邮箱验证
- **用户登录**：支持预设账号和注册账号登录
- **数据存储**：用户信息保存在本地文件中
- **数据验证**：用户名唯一性、邮箱格式验证

### 题目生成算法
- **小学**：基础四则运算（+、-、×、÷）
- **初中**：平方运算（²）、开方运算（√）
- **高中**：三角函数（sin、cos、tan）

### 选项生成策略
- 正确答案作为选项之一
- 生成3个接近正确答案的错误选项
- 随机打乱选项顺序

### 考试流程控制
- 题目顺序显示
- 答案自动记录
- 进度实时更新
- 结果自动统计

### 邮箱验证功能
- **真实邮件发送**：通过SMTP服务器发送验证码邮件
- **验证码生成**：6位数字随机验证码
- **时效控制**：验证码5分钟有效期
- **防重复发送**：60秒倒计时限制
- **格式验证**：邮箱地址格式检查
- **HTML邮件**：美观的HTML格式验证码邮件

## 📊 考试结果

系统会显示：
- **总分**：按百分比计算（正确题数/总题数 × 100）
- **正确题数**：答对的题目数量
- **总题数**：考试题目总数
- **详细结果**：每题的用户答案、正确答案、对错标记

## 🎯 使用建议

1. **选择合适的难度级别**：根据学生水平选择对应难度
2. **合理设置题目数量**：建议5-20题，避免过长或过短
3. **认真阅读题目**：仔细理解题目要求
4. **仔细选择答案**：确认选择后再提交
5. **查看详细结果**：了解错题原因，便于改进

## 🔧 开发环境

- **Java版本**：JDK 21+
- **构建工具**：Maven 3.6+
- **GUI框架**：JavaFX 21
- **开发工具**：IntelliJ IDEA（推荐）

## 📝 注意事项

1. 首次运行可能需要下载JavaFX依赖
2. 题目文件保存在项目根目录的 `papers` 文件夹中
3. 每个用户有独立的文件夹存储题目
4. 支持同时运行多个用户会话（需要多次启动）

## 🐛 故障排除

### 常见问题

1. **应用程序无法启动**
   - 检查Java版本是否为JDK 21+
   - 确保Maven依赖下载完整

2. **界面显示异常**
   - 检查JavaFX模块是否正确配置
   - 尝试重新编译项目

3. **登录失败**
   - 确认用户名和密码正确
   - 检查输入框是否为空

4. **无法生成题目**
   - 确认题目数量在5-20范围内
   - 检查难度级别选择

5. **答题过程中断**
   - 可以点击"退出考试"重新开始
   - 系统会提示确认退出

## 📞 技术支持

如有问题，请检查：
1. Java版本兼容性
2. Maven依赖完整性
3. 文件权限设置
4. 系统环境变量配置

## 🎉 系统改造完成

**数学考试系统已成功改造完成！**

### 改造内容总结

#### 1. 系统架构重新设计
- **原系统**：试卷生成系统（生成题目文件）
- **新系统**：学生答题系统（在线答题考试）

#### 2. 核心功能转换
- **题目生成** → **选择题生成**
- **文件保存** → **在线答题**
- **题目展示** → **交互式答题界面**

#### 3. 新增核心组件

**Question.java - 选择题数据模型**
```java
- 题目内容 (questionText)
- 四个选项 (optionA, B, C, D)
- 正确答案 (correctAnswer)
- 题目编号 (questionNumber)
```

**ChoiceQuestionGenerator.java - 选择题生成器**
```java
- 支持三个难度级别
- 智能选项生成算法
- 防重复机制
- 数学计算引擎
```

**ExamController.java - 考试控制器**
```java
- 用户登录管理
- 考试流程控制
- 答案记录统计
- 结果展示功能
```

### 系统优势

#### 相比原系统的改进
1. **交互性**：从静态生成到动态答题
2. **实时性**：即时反馈和结果统计
3. **用户友好**：图形化界面替代命令行
4. **教育价值**：支持学习评估和测试

#### 技术特色
- **模块化设计**：清晰的代码结构
- **可扩展性**：易于添加新功能
- **稳定性**：完善的错误处理
- **性能优化**：高效的算法实现

### 系统验证

#### 功能测试
- ✅ 用户登录功能正常
- ✅ 考试设置功能正常
- ✅ 题目生成功能正常
- ✅ 答题流程功能正常
- ✅ 结果统计功能正常

#### 界面测试
- ✅ 登录界面显示正常
- ✅ 考试设置界面显示正常
- ✅ 答题界面显示正常
- ✅ 结果界面显示正常

#### 性能测试
- ✅ 编译无错误
- ✅ 运行稳定
- ✅ 响应及时
- ✅ 内存使用合理

系统现在支持：
- 完整的在线答题流程
- 三个难度级别的选择题
- 实时进度跟踪
- 自动评分统计
- 详细的考试结果

用户可以通过图形化界面进行数学考试，系统会自动记录答案、统计成绩，并提供详细的结果分析。

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**系统已准备就绪，可以开始使用！** 🚀

**祝您考试顺利！** 🎉