Спроектируйте упрощённую систему учёта оценок для школы, объясните, как вы примените принципы SOLID при разбиении на модули, какие сущности и интерфейсы создадите и какие компромиссы между гибкостью и простотой допустимы
Ниже — компактный, практический проект упрощённой системы учёта оценок для школы с объяснением, как применять принципы SOLID при разбиении на модули, какие сущности/интерфейсы создать и какие компромиссы между гибкостью и простотой допустимы.
Краткая цель системы
Хранить учеников, предметы/группы courses/sectionscourses/sectionscourses/sections, учителей и оценки оценкизаконтрольные/домашки/семестровыеоценки за контрольные/домашки/семестровыеоценкизаконтрольные/домашки/семестровые.Поддерживать разные типы оценивания баллы,шкала1–5баллы, шкала 1–5баллы,шкала1–5, взвешивание заданий, расчёт итоговой оценки.Простейший веб/REST API + UI для учителя/администратора/ученика.
Основные модули
Domain ядроядроядро — сущности, правила, интерфейсы домена.Application сервисысервисысервисы — сценарии использования use−casesuse-casesuse−cases: выставить оценку, получить журнал, рассчитать итог.Persistence/Repositories — доступ к данным БДБДБД.API/UI — контроллеры, web UI.Infrastructure — реализация логирования, аутентификации, уведомлений, экспортов.Tests — модуль тестов для домена и сервисов.
Применение SOLID короткопокаждомупунктукоротко по каждому пунктукороткопокаждомупункту
Single Responsibility SRPSRPSRP: каждое доменное понятие/класс отвечает за одну вещь. Пример: Grade — хранит данные оценки и валидацию, GradeCalculator — считает итог по набору оценок.Open/ClosedOCPOCPOCP: расширяемость через интерфейсы/стратегии. Например, разные стратегии расчёта итоговой оценки реализуют IGradeCalculator; при добавлении нового алгоритма не меняется существующий код.Liskov Substitution LSPLSPLSP: интерфейсы проектируются так, чтобы реализующие их классы не ломали ожидания. Пример: IGradeRepository.GetById должен возвращать корректную сущность для всех реализаций.Interface Segregation ISPISPISP: разделяем интерфейсы — не заставляем клиентов зависеть от методов, которые им не нужны. Например, IGradeWriter Create/Update/DeleteCreate/Update/DeleteCreate/Update/Delete отдельно от IGradeReader Get,QueryGet, QueryGet,Query.Dependency Inversion DIPDIPDIP: зависимости зависят от абстракций. Сервис получает IStudentRepository, IGradeRepository через конструктор, не конкретные реализации.
Основные сущности сполями—упрощённос полями — упрощённосполями—упрощённо
class IGradeService { AddGradecommand:AddGradeCommandcommand: AddGradeCommandcommand:AddGradeCommand: Result UpdateGradecommand:UpdateGradeCommandcommand: UpdateGradeCommandcommand:UpdateGradeCommand: Result GetGradeBookcourseId,termcourseId, termcourseId,term: GradeBookDto }interface IGradeCalculator { Calculategrades:List<Grade>,policy:GradePolicygrades: List<Grade>, policy: GradePolicygrades:List<Grade>,policy:GradePolicy: FinalGrade }
Примеры правил валидации/правил домена
Only enrolled students can get grades for a course.Assessment weight must be non-negative and course weights must sum to 100% илиразрешитьнестрогуюсуммуинормализоватьили разрешить нестрогую сумму и нормализоватьилиразрешитьнестрогуюсуммуинормализовать.Grades must be in bounds of course.scale 1–5or0–1001–5 or 0–1001–5or0–100.
API вызывает Application Service IGradeServiceIGradeServiceIGradeService -> валидирует -> вызывает репозитории черезабстракциичерез абстракциичерезабстракции -> сохраняет grade -> вызывает событие GradeAddedGradeAddedGradeAdded -> Infrastructure уведомления/аудит/кэшуведомления/аудит/кэшуведомления/аудит/кэш.Для расчёта итогов IGradeService запрашивает оценки и соответствующую реализацию IGradeCalculator, рассчитывает и возвращает результат.
Компромиссы между гибкостью и простотой чтоможноупроститьнастартечто можно упростить на стартечтоможноупроститьнастарте
Объединить Course и Section/Group. Если школа небольшая, не разделять предмет и конкретный класс: Course включает teacher и список учеников. Простота выигрывает.Простая шкала вместо гибких шкал. На старте поддержать либо 1–5, либо 0–100; позже добавить поддержку множественных scaleType.Хардкодить одну стратегию подсчёта итоговой оценки весовоесреднеевесовое среднеевесовоесреднее и сделать интерфейс так, чтобы позже можно было добавить другие. Это даёт простоту сейчас и расширяемость позже.Отложить реализацию сложных прав доступа. Вначале роли: Admin/Teacher/Student, простая проверка прав в сервисе. Позже подключить полнофункциональную ACL.Хранение: начать с реляционной БД простаясхемапростая схемапростаясхема, без сложной нормализации audit/history — добавить историю правок позже. Или использовать EAV/NoSQL только если нужны гибкие оценки/метаданные.Минимальные отчёты. Не делать сразу кастомные аналитические дашборды — экспорт CSV/PDF решит многие задачи.
Почему такие компромиссы допустимы
В большинстве школ требования просты: управление классами, выставление оценок, итог по предмету. Гибкость можно добавлять итеративно.Чёткое разделение через интерфейсы позволит не переписывать бизнес-логику при добавлении новых правил.
Появились разные системы подсчёта итогов — реализовать новый IGradeCalculator и зарегистрировать его в DI-контейнере.Добавился новый тип оценки устнаяоценкаустная оценкаустнаяоценка — добавить тип AssessmentType и, при необходимости, адаптировать валидацию/скрипты.
Тестируемость и зависимость от абстракций DIPDIPDIP
Сервисы принимают репозитории и калькуляторы через конструктор. В тестах их заменяем мок-объектами.Доменные правила валидация,калькуляторвалидация, калькуляторвалидация,калькулятор покрываются unit-тестами.
Небольшие детали/реализационные рекомендации
Версионность API для эволюции.AuditLog на все изменения оценок (who, when, old->new).Простая история оценок GradehistoryGrade historyGradehistory — либо explicit GradeRevision, либо хранение прошлой записи.Консистентность: транзакции при массовом обновлении оценок.Paging/Query-API для журналов — не возвращать все записи сразу.Нотификации: учитель выставил оценку -> студенту/родителям отправляется уведомление постепенноподключаемпостепенно подключаемпостепенноподключаем.Миграции БД, backup/export.
Сконструировать доменные сущности и интерфейсы IGradeService,IGradeRepository,IGradeCalculatorIGradeService, IGradeRepository, IGradeCalculatorIGradeService,IGradeRepository,IGradeCalculator.Реализовать минимальную функциональность: CRUD для студентов/курсов/оценок + расчёт итоговой оценки по весам.Добавить логирование/аудит, простые роли и UI.При необходимости расширять через добавление стратегий/плагинов новыекалькуляторы,экспорты,интеграцииновые калькуляторы, экспорты, интеграцииновыекалькуляторы,экспорты,интеграции.
Если хотите, могу:
Нарисовать пример UML/диаграмму модулей.Привести конкретные интерфейсы и реализации на выбранном языке (C#, Java, TypeScript).Составить минимальный ERD SQL и пример миграции.
Ниже — компактный, практический проект упрощённой системы учёта оценок для школы с объяснением, как применять принципы SOLID при разбиении на модули, какие сущности/интерфейсы создать и какие компромиссы между гибкостью и простотой допустимы.
Краткая цель системы
Хранить учеников, предметы/группы courses/sectionscourses/sectionscourses/sections, учителей и оценки оценкизаконтрольные/домашки/семестровыеоценки за контрольные/домашки/семестровыеоценкизаконтрольные/домашки/семестровые.Поддерживать разные типы оценивания баллы,шкала1–5баллы, шкала 1–5баллы,шкала1–5, взвешивание заданий, расчёт итоговой оценки.Простейший веб/REST API + UI для учителя/администратора/ученика.Основные модули
Domain ядроядроядро — сущности, правила, интерфейсы домена.Application сервисысервисысервисы — сценарии использования use−casesuse-casesuse−cases: выставить оценку, получить журнал, рассчитать итог.Persistence/Repositories — доступ к данным БДБДБД.API/UI — контроллеры, web UI.Infrastructure — реализация логирования, аутентификации, уведомлений, экспортов.Tests — модуль тестов для домена и сервисов.Применение SOLID короткопокаждомупунктукоротко по каждому пунктукороткопокаждомупункту
Single Responsibility SRPSRPSRP: каждое доменное понятие/класс отвечает за одну вещь. Пример: Grade — хранит данные оценки и валидацию, GradeCalculator — считает итог по набору оценок.Open/Closed OCPOCPOCP: расширяемость через интерфейсы/стратегии. Например, разные стратегии расчёта итоговой оценки реализуют IGradeCalculator; при добавлении нового алгоритма не меняется существующий код.Liskov Substitution LSPLSPLSP: интерфейсы проектируются так, чтобы реализующие их классы не ломали ожидания. Пример: IGradeRepository.GetById должен возвращать корректную сущность для всех реализаций.Interface Segregation ISPISPISP: разделяем интерфейсы — не заставляем клиентов зависеть от методов, которые им не нужны. Например, IGradeWriter Create/Update/DeleteCreate/Update/DeleteCreate/Update/Delete отдельно от IGradeReader Get,QueryGet, QueryGet,Query.Dependency Inversion DIPDIPDIP: зависимости зависят от абстракций. Сервис получает IStudentRepository, IGradeRepository через конструктор, не конкретные реализации.Основные сущности сполями—упрощённос полями — упрощённосполями—упрощённо
Student { id, firstName, lastName, classId, ... }Teacher { id, name, subjects, ... }Course илиSubject/Sectionили Subject/SectionилиSubject/Section { id, name, teacherId, term, gradeScale }Enrollment { id, studentId, courseId, status }Assessment assignment/eventassignment/eventassignment/event { id, courseId, name, date, weight, type } // type: homework/test/examGrade { id, assessmentId, studentId, value, scaleType, recordedBy, recordedAt, comment }GradePolicy/WeightScheme { courseId, rules... } // кто как считает итогAuditLog { id, entityType, entityId, action, userId, timestamp, oldValue, newValue }Ключевые интерфейсы псевдо−методы,язык−нейтральнопсевдо-методы, язык-нейтральнопсевдо−методы,язык−нейтрально
Репозитории ISP:чтение/записьотдельноISP: чтение/запись отдельноISP:чтение/записьотдельно IStudentReader { GetByIdididid, Queryfiltersfiltersfilters }IStudentWriter { Createstudentstudentstudent, Updatestudentstudentstudent, Deleteididid }IGradeReader { GetByStudentAndCoursestudentId,courseIdstudentId, courseIdstudentId,courseId, GetByAssessmentassessmentIdassessmentIdassessmentId, Query......... }IGradeWriter { Addgradegradegrade, Updategradegradegrade, Removeididid }Сервисы/Use-casesIGradeService { AddGradecommandcommandcommand, UpdateGradecommandcommandcommand, GetReportstudentId,courseIdstudentId, courseIdstudentId,courseId }IEnrollmentService { EnrollstudentId,courseIdstudentId, courseIdstudentId,courseId, Unenroll......... }Стратегии расчёта
IGradeCalculator { CalculateFinalGradecourseId,studentId,grades,policycourseId, studentId, grades, policycourseId,studentId,grades,policy }Примеры реализаций: WeightedAverageCalculator, BestNCalculator, SimpleAverageCalculatorВалидаторы
IValidator { Validateentityentityentity -> ValidationResult }Инфраструктура
INotificationSender { SendNotificationuserId,messageuserId, messageuserId,message }IExportProvider { ExportReportformat,dataformat, dataformat,data } // csv, pdf реализацииподключаемыереализации подключаемыереализацииподключаемые
Примеры сигнатур приблизительноприблизительноприблизительно
class IGradeService {AddGradecommand:AddGradeCommandcommand: AddGradeCommandcommand:AddGradeCommand: Result
UpdateGradecommand:UpdateGradeCommandcommand: UpdateGradeCommandcommand:UpdateGradeCommand: Result
GetGradeBookcourseId,termcourseId, termcourseId,term: GradeBookDto
}interface IGradeCalculator {
Calculategrades:List<Grade>,policy:GradePolicygrades: List<Grade>, policy: GradePolicygrades:List<Grade>,policy:GradePolicy: FinalGrade
}
Примеры правил валидации/правил домена
Only enrolled students can get grades for a course.Assessment weight must be non-negative and course weights must sum to 100% илиразрешитьнестрогуюсуммуинормализоватьили разрешить нестрогую сумму и нормализоватьилиразрешитьнестрогуюсуммуинормализовать.Grades must be in bounds of course.scale 1–5or0–1001–5 or 0–1001–5or0–100.Архитектура потоков высокоуровневовысокоуровневовысокоуровнево
API вызывает Application Service IGradeServiceIGradeServiceIGradeService -> валидирует -> вызывает репозитории черезабстракциичерез абстракциичерезабстракции -> сохраняет grade -> вызывает событие GradeAddedGradeAddedGradeAdded -> Infrastructure уведомления/аудит/кэшуведомления/аудит/кэшуведомления/аудит/кэш.Для расчёта итогов IGradeService запрашивает оценки и соответствующую реализацию IGradeCalculator, рассчитывает и возвращает результат.Компромиссы между гибкостью и простотой чтоможноупроститьнастартечто можно упростить на стартечтоможноупроститьнастарте
Объединить Course и Section/Group. Если школа небольшая, не разделять предмет и конкретный класс: Course включает teacher и список учеников. Простота выигрывает.Простая шкала вместо гибких шкал. На старте поддержать либо 1–5, либо 0–100; позже добавить поддержку множественных scaleType.Хардкодить одну стратегию подсчёта итоговой оценки весовоесреднеевесовое среднеевесовоесреднее и сделать интерфейс так, чтобы позже можно было добавить другие. Это даёт простоту сейчас и расширяемость позже.Отложить реализацию сложных прав доступа. Вначале роли: Admin/Teacher/Student, простая проверка прав в сервисе. Позже подключить полнофункциональную ACL.Хранение: начать с реляционной БД простаясхемапростая схемапростаясхема, без сложной нормализации audit/history — добавить историю правок позже. Или использовать EAV/NoSQL только если нужны гибкие оценки/метаданные.Минимальные отчёты. Не делать сразу кастомные аналитические дашборды — экспорт CSV/PDF решит многие задачи.Почему такие компромиссы допустимы
В большинстве школ требования просты: управление классами, выставление оценок, итог по предмету. Гибкость можно добавлять итеративно.Чёткое разделение через интерфейсы позволит не переписывать бизнес-логику при добавлении новых правил.Примеры расширяемых точек почемуOCPваженпочему OCP важенпочемуOCPважен
Появились разные системы подсчёта итогов — реализовать новый IGradeCalculator и зарегистрировать его в DI-контейнере.Добавился новый тип оценки устнаяоценкаустная оценкаустнаяоценка — добавить тип AssessmentType и, при необходимости, адаптировать валидацию/скрипты.Тестируемость и зависимость от абстракций DIPDIPDIP
Сервисы принимают репозитории и калькуляторы через конструктор. В тестах их заменяем мок-объектами.Доменные правила валидация,калькуляторвалидация, калькуляторвалидация,калькулятор покрываются unit-тестами.Небольшие детали/реализационные рекомендации
Версионность API для эволюции.AuditLog на все изменения оценок (who, when, old->new).Простая история оценок GradehistoryGrade historyGradehistory — либо explicit GradeRevision, либо хранение прошлой записи.Консистентность: транзакции при массовом обновлении оценок.Paging/Query-API для журналов — не возвращать все записи сразу.Нотификации: учитель выставил оценку -> студенту/родителям отправляется уведомление постепенноподключаемпостепенно подключаемпостепенноподключаем.Миграции БД, backup/export.Пример минимального ER-списка для БД
studentsid,...id,...id,...teachersid,...id,...id,...coursesid,name,teacherid,scaleid, name, teacher_id, scaleid,name,teacheri d,scaleenrollmentsid,studentid,courseid,activeid, student_id, course_id, activeid,studenti d,coursei d,activeassessmentsid,courseid,name,date,weight,typeid, course_id, name, date, weight, typeid,coursei d,name,date,weight,typegradesid,assessmentid,studentid,value,createdby,createdat,commentid, assessment_id, student_id, value, created_by, created_at, commentid,assessmenti d,studenti d,value,createdb y,createda t,commentgrade_policiescourseid,jsonrulescourse_id, json_rulescoursei d,jsonr ules — простая extensible колонкаИтог — короткая дорожная карта
Сконструировать доменные сущности и интерфейсы IGradeService,IGradeRepository,IGradeCalculatorIGradeService, IGradeRepository, IGradeCalculatorIGradeService,IGradeRepository,IGradeCalculator.Реализовать минимальную функциональность: CRUD для студентов/курсов/оценок + расчёт итоговой оценки по весам.Добавить логирование/аудит, простые роли и UI.При необходимости расширять через добавление стратегий/плагинов новыекалькуляторы,экспорты,интеграцииновые калькуляторы, экспорты, интеграцииновыекалькуляторы,экспорты,интеграции.Если хотите, могу:
Нарисовать пример UML/диаграмму модулей.Привести конкретные интерфейсы и реализации на выбранном языке (C#, Java, TypeScript).Составить минимальный ERD SQL и пример миграции.