Online judge 项目

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一、项目概述

项目地址：OJ-OnlineJudge: 本项目是一个功能完善的在线判题系统（Online Judge)，采用前后端分离架构，集成了开源沙箱，支持代码提交、自动判题、AI辅助判题、竞赛管理、题组管理等功能。系统集成了先进的AI技术，实现了AI判题、错误分析、智能提示等创新功能。

1.1 项目简介

本项目是一个功能完善的在线判题系统（Online Judge），采用前后端分离架构，支持代码提交、自动判题、AI辅助判题、竞赛管理、题组管理等功能。系统集成了先进的AI技术，实现了AI判题、错误分析、智能提示等创新功能。

1.2 项目结构

oj-project/
└── src/main/java/com/sky/
    ├── constant/         # 常量定义（如 MqConstant、MessageConstant）
    ├── context/          # 上下文（如 BaseContext）
    ├── enumeration/      # 枚举类（如 ActivityType）
    ├── exception/        # 异常类（如 BaseException）
    ├── properties/       # 配置属性（如 JwtProperties）
    ├── result/           # 统一返回（如 Result、PageResult）
    └── utils/            # 工具类（如 JwtUtil、AliOssUtil）
oj-pojo/
└── src/main/java/com/sky/
    ├── dto/              # 数据传输对象（如 JudgeTaskMessage、DatabaseUpdateMessage）
    ├── entity/           # 实体类（如 Problem、Submission、TestCase）
    └── vo/               # 视图对象（如 JudgeResultVO、ContestVO）
oj-web/
└── src/main/java/com/sky/
    ├── config/           # 配置类（如 Judge0Client、RedisConfiguration）
    ├── controller/       # 控制器
    │   ├── admin/        # 管理端接口（如 ProblemController、ContestController）
    │   └── User/         # 用户端接口（如 JudgeController、SubmissionController）
    ├── mapper/           # 数据访问层（如 ProblemMapper、SubMissionMapper）
    ├── mq/               # 消息队列消费者
    │   ├── JudgeTaskConsumer.java           # 判题任务消费者
    │   ├── DatabaseUpdateConsumer.java      # 数据库更新消费者
    │   ├── JudgeTaskDeadLetterConsumer.java # 判题任务死信队列消费者
    │   └── DatabaseUpdateDeadLetterConsumer.java # 数据库更新死信队列消费者
    ├── service/          # 服务层
    │   ├── impl/         # 服务实现（如 JudgeServiceImpl）
    │   └── 接口定义       # 服务接口
    └── websocket/        # WebSocket服务（如 WebSocketServer）

1.3 功能模块概览

模块用户端管理端说明
题目浏览✅✅题目列表、详情、搜索筛选
代码编辑✅-Monaco编辑器、多语言支持
代码判题✅-Judge0引擎、AI判题
提交记录✅✅历史提交、状态筛选
比赛系统✅✅比赛列表、参赛、排名
题组系统✅✅题目集合、学习路径
讨论区✅-题目讨论、评论回复
题解系统✅-题解发布、Markdown渲染
AI辅助✅-AI判题、错误分析、智能提示
用户管理-✅用户列表、状态管理
数据统计-✅可视化图表、运营数据
知识库-✅PDF导入、向量检索

二、技术架构

2.1 整体架构图

flowchart TD
    subgraph 前端层
        User_Web[用户前端] --> Vue3
        Admin_Web[管理后台前端] --> Vue3_Element
    end

    subgraph 后端层
        SpringBoot[Spring Boot应用]
        subgraph 核心服务
            JudgeService[判题服务]
            UserService[用户服务]
            ProblemService[题目服务]
            ContestService[竞赛服务]
            GroupService[小组服务]
            AIService[AI服务]
        end
        subgraph 配置与工具
            JwtUtil[JWT工具]
            RedisConfig[Redis配置]
            RocketMQConfig[RocketMQ配置]
            Judge0Config[Judge0配置]
        end
    end

    subgraph 中间件层
        Redis[Redis缓存]
        RocketMQ[RocketMQ消息队列]
        Judge0[Judge0判题引擎]
    end

    subgraph 数据层
        MySQL[MySQL数据库]
        FileStorage[文件存储]
    end

    User_Web -->|HTTP请求| SpringBoot
    Admin_Web -->|HTTP请求| SpringBoot
    
    SpringBoot --> JudgeService
    SpringBoot --> UserService
    SpringBoot --> ProblemService
    SpringBoot --> ContestService
    SpringBoot --> GroupService
    SpringBoot --> AIService
    
    JudgeService -->|消息队列| RocketMQ
    RocketMQ -->|消费消息| JudgeService
    JudgeService -->|调用| Judge0
    
    UserService -->|缓存| Redis
    ProblemService -->|缓存| Redis
    
    UserService --> MySQL
    ProblemService --> MySQL
    ContestService --> MySQL
    GroupService --> MySQL
    
    AIService -->|API调用| OpenAI
    
    SpringBoot -->|文件上传| FileStorage

2.2 技术栈详情

用户端技术栈

技术版本用途
Vue3.2.38渐进式JavaScript框架
Vue Router4.6.4单页面应用路由管理
Pinia3.0.4新一代状态管理工具
Element Plus2.13.1Vue 3 UI组件库
Monaco Editor0.55.1代码编辑器（VS Code同款）
Axios1.13.2HTTP请求库
Marked17.0.3Markdown解析器
Highlight.js11.11.1代码语法高亮
Vite3.0.9下一代前端构建工具

管理端技术栈

技术版本用途
Vue3.2.38渐进式JavaScript框架
Vue Router4.6.4路由管理
Element Plus2.4.4UI组件库
ECharts6.0.0数据可视化图表库
Axios1.13.1HTTP请求库
Highlight.js11.11.1代码语法高亮

后端技术栈

技术版本用途
Spring Boot3.3.6核心框架
Java17编程语言
MyBatis Plus3.5.7ORM框架，简化数据库操作
MySQL8.0+关系型数据库
Redis7.0+缓存、限流、向量存储
RocketMQ2.3.1消息队列，异步处理
Spring AI1.0.0-M5AI集成框架
Judge0-代码执行引擎
WebSocket-实时双向通信
JWT0.12.6JSON Web Token认证
Knife4j4.5.0API文档生成
Druid1.2.23数据库连接池
Aliyun OSS3.10.2对象存储服务

三、核心流程图

3.1 判题流程图

sequenceDiagram
    participant User as 用户
    participant Frontend as 前端
    participant Backend as 后端API
    participant RocketMQ as 消息队列
    participant JudgeService as 判题服务
    participant Judge0 as Judge0引擎
    participant MySQL as 数据库

    User->>Frontend: 编写代码并提交
    Frontend->>Backend: POST /user/judge/submit
    Backend->>MySQL: 保存提交记录
    Backend->>RocketMQ: 发送判题任务
    RocketMQ-->>JudgeService: 消费判题任务
    JudgeService->>Judge0: 执行代码判题
    Judge0-->>JudgeService: 返回判题结果
    JudgeService->>MySQL: 更新提交记录状态
    JudgeService-->>User: 通过WebSocket推送结果
    Frontend->>Backend: 查询判题结果
    Backend->>MySQL: 获取判题结果
    Backend-->>Frontend: 返回判题结果
    Frontend-->>User: 显示判题结果

3.2 竞赛参与流程

sequenceDiagram
    participant User as 用户
    participant Frontend as 前端
    participant Backend as 后端API
    participant MySQL as 数据库

    User->>Frontend: 进入竞赛页面
    Frontend->>Backend: GET /contest/{id}
    Backend->>MySQL: 查询竞赛信息
    Backend-->>Frontend: 返回竞赛详情
    Frontend-->>User: 显示竞赛信息
    
    User->>Frontend: 点击参与竞赛
    Frontend->>Backend: POST /contest/join
    Backend->>MySQL: 记录参赛信息
    Backend-->>Frontend: 返回参与成功
    
    User->>Frontend: 查看竞赛题目
    Frontend->>Backend: GET /contest/{id}/problems
    Backend->>MySQL: 查询竞赛题目
    Backend-->>Frontend: 返回题目列表
    
    User->>Frontend: 提交竞赛题目答案
    Frontend->>Backend: POST /contest/submit
    Backend->>MySQL: 保存提交记录
    Backend->>Backend: 计算竞赛得分
    Backend-->>Frontend: 返回提交结果
    
    User->>Frontend: 查看竞赛排名
    Frontend->>Backend: GET /contest/{id}/rank
    Backend->>MySQL: 计算排名
    Backend-->>Frontend: 返回排名信息
    Frontend-->>User: 显示竞赛排名

3.3 用户认证流程图

sequenceDiagram
    participant User as 用户
    participant Frontend as 前端
    participant Backend as 后端API
    participant Redis as Redis缓存
    participant MySQL as 数据库

    User->>Frontend: 输入用户名密码
    Frontend->>Backend: POST /user/userLogin/login
    Backend->>Backend: 验证验证码
    Backend->>MySQL: 查询用户信息
    alt 用户存在且密码正确
        MySQL-->>Backend: 返回用户信息
        Backend->>Backend: 生成JWT令牌
        Backend->>Redis: 存储用户会话信息
        Backend-->>Frontend: 返回token和用户信息
        Frontend->>Frontend: 存储token到localStorage
        Frontend-->>User: 登录成功
    else 用户不存在或密码错误
        MySQL-->>Backend: 返回空
        Backend-->>Frontend: 返回登录失败
        Frontend-->>User: 登录失败
    end

3.4 RAG知识库流程图

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                          RAG知识库问答流程                                   │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                              知识导入                                        │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

PDF文档 ──► 文档解析 ──► 文本分片 ──► 向量嵌入 ──► 存储到Redis
                                              │
                                              ▼
                                        向量数据库
                                     (Redis Vector Store)


┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                              知识检索                                        │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

用户提问
    │
    ▼
文本向量化
    │
    ▼
向量相似度搜索 ──► 返回Top-K相关文档
    │
    ▼
构建增强上下文
    │
    ├─── 系统提示词
    ├─── 检索到的知识
    └─── 用户问题
    │
    ▼
调用AI生成回答
    │
    ▼
返回答案给用户

3.5 系统模块关系图

flowchart TD
    subgraph 用户模块
        UserAuth[用户认证]
        UserProfile[用户信息管理]
        UserAttendance[用户签到]
    end

    subgraph 题目模块
        ProblemManage[题目管理]
        ProblemType[题目分类]
        TestCase[测试用例]
    end

    subgraph 判题模块
        JudgeSubmit[代码提交]
        JudgeRun[代码运行]
        JudgeResult[判题结果]
    end

    subgraph 竞赛模块
        ContestManage[竞赛管理]
        ContestProblem[竞赛题目]
        ContestRank[竞赛排名]
    end

    subgraph 小组模块
        GroupManage[小组管理]
        GroupProblems[小组题目]
    end

    subgraph AI模块
        AIChat[AI聊天]
        AIJudge[AI辅助判题]
        KnowledgeBase[知识库]
    end

    UserAuth --> UserProfile
    UserProfile --> UserAttendance
    
    ProblemManage --> ProblemType
    ProblemManage --> TestCase
    
    JudgeSubmit --> JudgeRun
    JudgeRun --> JudgeResult
    
    ContestManage --> ContestProblem
    ContestProblem --> ContestRank
    
    GroupManage --> GroupProblems
    
    AIChat --> KnowledgeBase
    AIJudge --> KnowledgeBase
    
    UserAuth --> JudgeSubmit
    ProblemManage --> JudgeSubmit
    ContestProblem --> JudgeSubmit
    GroupProblems --> JudgeSubmit

四、项目功能

4.1 技术功能

  1. AI深度集成

    • AI判题：无测试用例时AI分析代码正确性
    • AI错误分析：智能分析代码错误原因
    • AI提示系统：循序渐进引导用户思考
    • RAG知识库：向量检索增强的AI问答

  2. 实时判题系统

    • WebSocket实时推送判题结果
    • HTTP轮询降级方案
    • SSE流式响应

  3. 高并发设计

    • Redis Lua脚本限流
    • 消息队列异步处理
    • 防重复提交机制

  4. 完善的用户体系

    • 角色权限管理
    • 积分系统
    • Rating系统
    • 签到系统

4.2 业务功能

  1. 多题型支持

    • 算法题
    • 数据库题（SQL）
    • Shell题
    • 并发题

  2. 多语言支持

    • Java
    • Python
    • C++
    • JavaScript
    • Go
    • Rust

  3. 完整的比赛系统

    • 周赛
    • 双周赛
    • 模拟面试
    • 企业专场

  4. 知识库系统

    • PDF文档导入
    • 向量检索
    • RAG增强问答

五、部署说明

沙箱部署请看官方网址judge0/judge0: Robust, fast, scalable, and sandboxed open-source online code execution system for humans and AI.

我自己总结了一些配置问题

关于开源代码沙箱judge0部署的一些问题-CSDN博客

5.1 环境要求

组件版本要求
JDK17+
Node.js16+
MySQL8.0+
Redis7.0+
RocketMQ5.0+

5.2 配置文件

后端配置 (application.yml)

server:
  port: 8080

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/oj_system
    username: root
    password: your_password
  data:
    redis:
      host: localhost
      port: 6379
  ai:
    openai:
      api-key: your_api_key
      base-url: https://api.openai.com

judge0:
  url: http://localhost:2358

rocketmq:
  name-server: localhost:9876

前端配置 (vite.config.js)

export default defineConfig({
  server: {
    port: 5174,
    proxy: {
      '/api': {
        target: 'http://localhost:8080',
        changeOrigin: true,
        rewrite: (path) => path.replace(/^\/api/, '')
      }
    }
  }
})

5.3 启动步骤

后端启动

# 1. 创建数据库
mysql -u root -p < init.sql

# 2. 启动Redis
redis-server

# 3. 启动RocketMQ
mqnamesrv
mqbroker -n localhost:9876

# 4. 启动Judge0
docker-compose up -d

# 5. 启动后端服务
mvn spring-boot:run

前端启动

# 用户端
cd vue-project1
npm install
npm run dev

# 管理端
cd vue-Element
npm install
npm run dev

5.4 访问地址

服务地址
用户端http://localhost:5174
管理端http://localhost:5173
后端APIhttp://localhost:8080
API文档http://localhost:8080/doc.html

六，项目界面

登录界面

image-20260317184211118

image-20260317183919216

刷题界面

image-20260317183950708

image-20260317184111984

image-20260317184136720

后台登录界面

image-20260317184239815

管理界面

image-20260317184321898

image-20260317184342382

image-20260317184402606

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