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数学学习软件系统文档

注意事项

为了方便助教检查，特在此说明注意事项

事先说明：我们所有的功能都是经过了测试的，确认已经实现；

1.双击jar包就可直接进入界面，如若不行，则进入终端使用java -jar指令运行；

2.使用.json文件存储注册的用户信息，第一次使用需要注册，同时会在存储jar包的文件夹下创建data文件夹，users.json 文件存储用户信息；

3.经过测试可以真实发送邮件，如果没有收到可以看看是否存在垃圾箱中；

4.我们的界面有滚动条，部分提示和功能需要滚动后才可以看到；

5.如果点击一下无效，可尝试多点击几下，或稍微等待一会，因为在部分电脑上测试存在卡顿； 主要是跳转、发送验证码界面需要缓冲几秒钟。

6.考虑到实际情况，能够真正地进行计算，算式相对简单；

7.如果发送验证码显示发送频繁，是由于多次点击，有可能其实已经发送到你的邮箱，但是由于延迟，提示词还没有切换过来，或者再叉掉程序，重新启动一次；

项目概述

数学学习软件是一个基于JavaFX开发的桌面应用程序，提供数学题目练习和考试功能。系统支持用户注册、登录、密码修改，以及小学、初中、高中三个难度级别的数学题目练习。

系统架构

模块结构

com.mathlearning/
├── controller/     # 控制器层
├── model/         # 数据模型
├── service/       # 业务服务层
└── view/          # 用户界面

核心功能模块

1. 用户认证模块 (Auth)

功能特性

• 用户注册（邮箱验证码验证）
• 用户登录（支持邮箱和用户名登录）
• 密码修改
• 用户名修改
• 用户信息管理

核心类

• AuthController - 认证控制器
• UserService - 用户服务
• EmailService - 邮件服务

注册流程

1. 输入邮箱和用户名
2. 获取邮箱验证码
3. 设置密码（6-10位，包含大小写字母和数字）
4. 完成注册

2. 题目管理模块 (Question)

功能特性

• 按难度级别生成题目（小学、初中、高中）
• 题目去重机制
• 自动生成选项
• 支持多种题型

难度级别

• 小学：加减乘除基础运算
• 初中：平方、开方、混合运算
• 高中：三角函数运算

核心类

• QuestionService - 题目生成服务
• Question - 题目模型
• DifficultyLevel - 难度级别枚举

3. 考试模块 (Exam)

功能特性

• 自定义题目数量（10-30题）
• 题目导航（上一题/下一题）
• 答案保存
• 自动评分

核心类

• ExamController - 考试控制器
• ExamSession - 考试会话
• ExamView - 考试界面

4. 数据存储模块

存储方式

• JSON文件存储用户数据
• 自动创建数据目录
• 数据持久化

核心类

• FileStorageService - 文件存储服务

用户界面

主要界面

1. 登录界面 (LoginView)

• 邮箱/密码登录
• 注册账号入口
• 登录状态提示

2. 注册界面 (RegisterView)

• 邮箱验证
• 用户名实时检查
• 密码强度验证
• 验证码输入

3. 级别选择界面 (LevelSelectView)

• 显示用户信息
• 三个难度级别选择
• 题目数量设置（滑动条+输入框）
• 修改密码功能

4. 考试界面 (ExamView)

• 题目显示
• 选项选择
• 进度指示
• 导航控制

5. 成绩界面 (ScoreView)

• 得分显示
• 成绩评价
• 继续学习选项

6. 修改密码界面 (ChangePasswordView)

• 当前密码验证
• 新密码格式检查
• 操作结果反馈

技术特性

1. 邮件服务

• 支持QQ邮箱SMTP发送
• 验证码有效期10分钟
• 发送频率限制（1分钟内只能发送一次）
• 备用模拟发送模式

2. 密码策略

• 长度：6-10位
• 必须包含：大写字母、小写字母、数字
• 修改密码时需要验证原密码

3. 用户名规则

• 长度：2-20个字符
• 允许：中文、英文、数字、下划线、连字符
• 实时检查可用性

4. 题目生成

• 智能去重机制
• 难度适配算法
• 选项自动生成
• 支持多种数学运算

数据存储

用户数据自动保存在 data/users.json 文件中。

使用流程

1. 注册账号

   • 输入邮箱和用户名
   • 获取邮箱验证码
   • 设置符合要求的密码

2. 登录系统

   • 使用邮箱或用户名登录
   • 进入级别选择界面

3. 开始学习

   • 选择难度级别（小学/初中/高中）
   • 设置题目数量（10-30题）
   • 开始答题

4. 查看成绩

   • 完成考试后查看得分
   • 获得成绩评价
   • 可选择继续学习或退出

5. 账户管理

   • 修改密码
   • 修改用户名
   • 退出登录

错误处理

• 输入验证失败时显示明确提示
• 网络异常时的降级处理
• 数据保存失败的重试机制
• 用户操作错误的友好提示

该文档最后更新日期：2025年