第 2 阶段:账号与班级,作品保存在服务器

- SQLite(bun:sqlite,编号迁移):班级、用户、会话(只存令牌哈希)、作品
- 登录取代统一访问口令:老师账号由配置设定;接口和 WebSocket 都要登录;按 IP 限制输错次数
- 班级管理页:建班、改名、删除(有学生时不能删);上传 CSV 名单导入(兼容 GBK / UTF-8,
  识别表头,标出被 Excel 变成科学计数法的学号),密码留空生成 6 位数字;查看、重置密码,
  导出带密码的名单
- 学生作品自动保存到服务器(按账号和实验),显示保存状态;离开页面前立即保存
- 前端加路由:登录页、实验页、班级管理页
- 部署:TEACHER_PASSWORD 必填,数据库放在数据卷

Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>
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xuyueandClaude Opus 5.5 committed 2026-10-22 17:36:11 +08:00
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| 教材 | 《物联网编程与应用(第 2 版)》及配套资料 | 现用教材 |
| 实验模板与参考答案 | 以书为准,修正书中错误;配套工程只作参考 | 学生手里拿的是书 |
| 评测分工 | 功能项自动评;命名、缩进自动提示;注释和界面美观由老师评;分值由老师设定 | 书上评价表只有指标,没有分值 |
| 账号 | 老师只有一个账号(配置文件设定);学生账号由老师上传 CSV 名单导入,密码由老师发放(可留空自动生成 6 位数字),学生不能改,老师能查看和重置 | 中职学生容易忘密码,老师能直接告诉学生 |
| 实验起点 | 布置作业时老师选:空白工程(从界面做起)或界面已做好(只写代码) | 不同课时侧重点不同 |
| 评分反馈 | 提交后立即显示每个功能项是否通过和原因,截止前可以改了再交 | 边做边学 |
| 设备写法 | 兼容教材类库(DeviceCtrlHelper、Lamp / LED / Alarm 等控件) | 教材代码原样运行,老师不用改教案 |
| 场景 | 智慧校园;先做虚拟实训台(照实训台布局图),校园街景后加 | 和机房实物一一对应 |
| 数据库(项目 6、8) | 用 SQLite 模拟 SQL Server(仿冒 SqlClient) | 不增加服务器负担 |
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| 前端 | 实时通信 | 浏览器原生 WebSocket |
| 后端 | 运行时 | Bun |
| 后端 | Web 框架 | Hono |
| 后端 | 数据库 | 计划:SQLite(`bun:sqlite`)+ Drizzle ORM |
| 后端 | 数据库 | SQLite(`bun:sqlite`,WAL),直接写 SQL;表结构用编号迁移(`server/src/db.ts`)。数据量小,不引入 ORM |
| 后端 | 登录 | 计划:Cookie 会话 + `Bun.password` |
| 后端 | 参数校验 | 计划:Zod |
| C# 运行时 | 平台 | .NET 10 LTS |
@@ -181,12 +184,12 @@ IOT/
在公网上运行学生代码,必须做三层防护;第 0 阶段实测,100 个学生程序同时运行合计约 1.1 GB 内存。
**安全措施**(1、2 已完成;3 在第 2 阶段之前先用访问口令代替)
**安全措施**(已完成)
1. **沙箱隔离**:每次运行用 bubblewrap 放进独立的命名空间:断网,只能看到系统只读文件、运行时程序和自己的工程目录(只读),/tmp 是独立内存盘,看不到其他进程,不继承服务器的环境变量。另外限制托管堆 128 MB、累计 CPU 时间 120 秒(防死循环占满 CPU)、运行时长 60 分钟,降低优先级(nice 10),全站同时运行上限 150 个。整个平台再放在 Docker 容器里:文件系统只读、去掉全部 capabilities、限制内存和进程数。服务器启动时自检沙箱,不可用时拒绝运行学生代码。
- 没有选"每次运行一个 Docker 容器":每次多 0.3–0.5 秒,而且应用要能操作 Docker 守护进程,这本身权限过大。代价是应用容器要放开 seccomp / AppArmor,才能让 bubblewrap 创建命名空间。
2. **编译检查**:网络(System.Net)、反射(System.Reflection,AssemblyInfo.cs 里的特性除外)、启动其他程序(Process)、调用本机代码(DllImport、Marshal)、加载程序集、进程间通信、dynamic,编译时直接给出中文报错(SIM001)。文件读写由沙箱限制,不在编译时禁止(项目 7、8 要读图片)。
3. **账号管控**:不开放自由注册,由老师用班级码或批量导入创建账号(第 2 阶段)。在此之前,全站用一个访问口令(`.env` 里设置,换口令后所有人要重新输入),按 IP 限制输错次数。
3. **账号管控**:不开放注册,老师上传名单批量创建学生账号;所有接口和运行程序的 WebSocket 都要先登录;按 IP 限制输错次数。会话令牌数据库里只存哈希。学生密码由老师发放、老师可查看,按原样保存(有意的取舍)。
**资源估算**
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```mermaid
flowchart TB
P0["阶段 0 · 技术验证(已完成 2026-10-22)<br/>教材项目 2 任务 1 原样运行;实测编译、延迟、内存"]
P1["阶段 1 · MVP(进行中,约 3 个月)<br/>虚拟实训台 ✔、代码编辑器 ✔、窗体设计器 ✔、多窗体 ✔<br/>教材示例:项目 1–3 全部 ✔,项目 4–5 中平台已支持的 3 个任务 ✔<br/>部署(沙箱、访问口令、Docker Compose)✔"]
P2["阶段 2 · 教学闭环(约 2 个月)<br/>班级码登录、提交作业、自动评测、老师看板、成绩导出;一个班试用"]
P1["阶段 1 · MVP(进行中,约 3 个月)<br/>虚拟实训台 ✔、代码编辑器 ✔、窗体设计器 ✔、多窗体 ✔<br/>教材示例:项目 1–3 全部 ✔,项目 4–5 中平台已支持的 3 个任务 ✔<br/>部署(沙箱、Docker Compose、GitHub Actions)✔"]
P2["阶段 2 · 教学闭环(进行中,约 2 个月)<br/>账号与班级 ✔、作品保存在服务器 ✔<br/>布置与提交作业、自动评测、老师看板、成绩导出;一个班试用"]
P3["阶段 3 · 扩展(下学期)<br/>教材项目 4–8:摄像头、线程、SQLite 模拟数据库、图表、虚拟时钟"]
P4["阶段 4 · 进阶(之后)<br/>校园街景场景、故障注入题库、导出 VS 工程"]
P0 -->|"关口:链路跑通,延迟和资源占用可接受"| P1
@@ -265,6 +268,10 @@ flowchart TB
- 2026-10-22:虚拟实训台按自身宽度自适应排列,可以收起成一行状态(传感器开关仍可点),给窗体显示区腾地方。
- 2026-10-22:部署:学生程序放进 bubblewrap 沙箱(断网、只读、看不到其他进程和服务器环境变量;限制堆内存、CPU 时间、运行时长,全站并发上限);编译检查禁止网络、反射、启动进程等 API;访问口令;Bun 直接提供打包好的网页;Dockerfile + Docker Compose(Caddy 接入 NPM 的 npm_proxy 网络)+ 部署脚本,本机按服务器配置(2 核)完整验证。
**第 2 阶段进展**:
- 2026-10-22:账号与班级:老师账号由配置设定;老师建班、上传 CSV 名单导入学生(兼容 Excel 导出的 GBK 和 UTF-8,识别表头,发现被 Excel 变成科学计数法的学号),查看、重置密码,导出带密码的名单(Excel 打开不乱码);登录页取代原来的统一访问口令。学生的作品自动保存在服务器上(按账号和实验),换电脑登录可以接着做;页面上显示保存状态。
## 技术风险与待确认事项
最大的风险是仿真 WinForms 的覆盖面和交互流畅度;交互流畅度已在第 0 阶段验证。
@@ -280,7 +287,7 @@ flowchart TB
| 时间相关逻辑 | 项目 3 起就有按时刻开关灯的练习,部分定时器间隔长达 2 小时 | 提供可调、可加速的虚拟时钟 |
| 事件延迟 | 浏览器和服务器之间来回传递事件,点击是否有卡顿感 | 已实测:单次约 15 ms,100 个程序同时操作中位数约 60 ms |
| 并发资源 | 100 个程序同时运行时的内存和 CPU | 已压测:100 个程序合计约 1.1 GB;2 核下 100 人同时启动约 8 秒;CPU 时间上限防死循环,运行超时回收 |
| 公网安全 | 恶意或无意的危险代码 | bubblewrap 沙箱 + 编译检查(已完成)+ 访问口令,第 2 阶段换成账号 |
| 公网安全 | 恶意或无意的危险代码 | bubblewrap 沙箱 + 编译检查 + 账号登录(已完成) |
| ICP 备案 | 办理需要数周 | 已备案 |
**待确认**