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K-OJ

项目介绍​

K-OJ 在线判题系统

该项目是一个基于 Spring Cloud 微服务 + MQ + Docker 的编程题目测评系统。该系统可以根据题目用例对用户提交的代码进行执行和测评。此外，该系统还提供了一个独立的自主实现的代码沙箱，供其他开发者调用。

项目内容​

  • 设计了判题机模块的架构，通过采用静态工厂模式 + Spring 配置化的方式，实现了对多种代码沙箱的灵活调用
  • 采用代理模式对代码沙箱接口进行增强，统一实现了对代码沙箱调用前后的日志记录，减少了重复代码
  • 使用 Docker 代码沙箱，实现了环境隔离、内存限制、网络隔离，并设置超时时间来及时释放资源
  • 使用 Redisson 实现用户提交题目限流，限制单个用户的提交频率
  • 引入 RabbitMQ 实现消息异步消费，并添加死信队列，避免重复消费
  • 通过使用Java安全管理器和自定义的安全管理器，对用户提交的代码进行权限控制。进一步提升代码沙箱的安全性
  • 使用 SSE 实现判题状态实时通知

技术栈​

环境​

  • Java 8
  • Node 18.16
  • MySQL 8
  • Redis 6
  • RabbitMQ 3.12.8
  • Nacos 2.2.0

后端​

  • Spring Cloud Alibaba 微服务
  • Nacos 注册中心
  • OpenFeign 客户端调用
  • Redission 限流
  • GateWay 网关
  • Docker 代码沙箱
  • RabbitMQ 消息队列
  • Knife4j 聚合文档
  • Process 进程管理
  • SecurityManager 安全管理器
  • 设计模式
    • 策略模式
    • 工厂模式
    • 代理模式
    • 模板方法模式
  • JVM 相关知识

前端​

  • Vue 3
  • TypeScript
  • Vue-Cli 脚手架
  • Vuex 状态管理库
  • Acro Design 组件库
  • MarkDown 富文本编辑器
  • Monaco Editor 代码编辑器
  • OpenAPI 前端代码生成

核心业务流程​

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判题服务：获取题目信息、输入输出用例，返回给题目服务：用户提交的代码是否正确

代码沙箱：只负责运行代码，返回运行结果，判断结果是否正确是判题服务要做的事

功能​

  1. 题目模块
    1. 创建题目
    2. 删除题目
    3. 修改题目
    4. 搜索题目
    5. 在线做题
    6. 提交代码
  2. 用户模块
    1. 注册
    2. 登录
    3. 修改个人信息
    4. 管理用户
  3. 判题模块
    1. 提交判题
    2. 错误处理
    3. 自主实现 代码沙箱
    4. 开放接口
  4. 文件模块
    1. 负责上传文件（用户头像）

模块划分​

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依赖服务：

  • 注册中心：Nacos
  • 微服务网关（oj-backend-gateway）：Gateway 聚合所有的接口，统一接收处理前端的请求

公共模块：

  • common 公共模块（oj-backend-common）：全局异常处理器、请求响应工具类、工具类等
  • model 模块（oj-backend-model）：所有服务公共的实体类
  • 公用接口模块（oj-backend-service-client）：只存放接口，不存放实现类（多个服务之间共享）

业务功能：

  • 用户服务（oj-backend-user-serivce：8102）
    • 注册
    • 登录
    • 修改个人信息
    • 用户管理
  • 题目服务（oj-backend-question-service：8103）
    • 创建题目
    • 删除题目
    • 修改题目
    • 搜索题目
    • 在线做题
    • 提交代码
    • 用户提交限流
  • 判题服务（oj-backend-judge-service：8104）
    • 执行判题
    • 错误处理
    • 自主实现代码沙箱
    • 开放接口
  • 文件服务（oj-backend-file-service：8108）
    • 将文件上传到 COS

代码沙箱是独立的服务，不需要纳入 Spring Cloud 管理中

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