随着编程教育的普及，在线代码测评系统成为学习者和企业的重要工具。本文将详细介绍如何使用轻量级框架Flask和关系型数据库MySQL，开发一个功能完整的在线Python测评网站。
一、项目概述与技术选型
在线测评网站的核心功能包括用户注册登录、题目管理、代码提交、自动评测和结果展示。Flask作为Python轻量级Web框架，具有灵活、易扩展的特点，适合快速开发原型。MySQL则提供稳定的数据存储，用于管理用户信息、题目数据和提交记录。
二、环境搭建与项目结构
首先确保安装Python 3.x、Flask和MySQL数据库。使用虚拟环境隔离依赖，通过pip安装Flask、Flask-SQLAlchemy、Flask-Login、Flask-WTF等扩展库。项目目录结构建议如下：
- app/: 主应用目录
- templates/: 存放Jinja2模板文件
- static/: 存放CSS、JavaScript等静态资源
- models.py: 定义数据模型
- views.py: 处理路由和视图逻辑
- forms.py: 定义表单类
- config.py: 配置文件
- run.py: 应用启动入口
三、数据库设计与模型实现
使用Flask-SQLAlchemy操作MySQL，定义核心数据模型：
1. User模型：存储用户ID、用户名、密码哈希、邮箱等。
2. Problem模型：包含题目ID、标题、描述、输入输出示例、测试用例等。
3. Submission模型：记录用户提交的代码、提交时间、执行结果、得分等。
通过建立外键关联，实现用户与提交记录、题目与提交记录的一对多关系。
四、核心功能开发
1. 用户认证模块：利用Flask-Login实现用户注册、登录、会话管理和权限控制。密码采用Werkzeug的哈希加密，确保安全。
2. 题目管理模块：提供管理员后台，支持题目的增删改查。前端使用富文本编辑器增强题目描述的表现力。
3. 代码提交与评测模块：用户在前端编辑Python代码并提交，后端使用subprocess模块创建隔离环境执行代码，与预期输出对比，返回评测结果。考虑安全性，可使用Docker沙箱隔离代码执行。
4. 结果展示模块：实时显示提交状态（如等待、通过、错误），并生成个人成绩排行榜。
五、前端界面与交互设计
使用Bootstrap框架快速构建响应式界面，通过Ajax实现代码提交的异步处理，提升用户体验。主要页面包括：
- 首页：展示题目列表和系统公告
- 题目详情页：呈现题目内容和代码编辑器
- 提交记录页：分页显示历史提交及结果
- 排名页：按通过题目数或得分排序的用户榜单
六、安全与性能优化
1. 安全措施：防止SQL注入（使用ORM自动参数化）、XSS攻击（模板转义）、CSRF攻击（Flask-WTF集成Token验证）。
2. 性能优化：数据库查询使用索引，对频繁访问的题目列表进行缓存，评测任务采用Celery异步队列避免阻塞请求。
七、部署与运维
使用Gunicorn或uWSGI作为WSGI服务器，Nginx做反向代理和静态资源服务。MySQL配置连接池，定期备份数据。通过日志监控系统运行状态，及时处理异常。
结语
通过本实战项目，我们不仅掌握了Flask和MySQL的协同开发，还深入理解了在线评测系统的架构设计。未来可扩展支持多语言评测、实时在线IDE等功能，进一步提升系统的实用性和竞争力。代码已开源至GitHub，供开发者参考与协作。
