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分享个人技术总结——Judge0的部署与使用
| 这个作业属于哪个课程 | 202501福大-软件工程实践-W班 |
|---|---|
| 这个作业要求在哪里 | 软件工程实践总结&个人技术博客 |
| 这个作业的目标 | 个人技术总结 |
| 其他参考文献 | 无 |
目录
- 1. 技术概览
- 2. 技术详述
- 2.1 前置准备
- 2.2 Judge0的部署
- 下载并解压发布文档
- 配置judge0.conf
- 启动所有服务
- 测试能否正常使用
- 2.3 Judge0的常用请求方法
- 创建提交
- 接收提交详情
- 获取支持编程语言id列表
- 获取提交状态
- 2.4 API封装
- 语言映射表：LANGUAGE_ID_MAP
- 提交代码：submitToJudge0()
- 获取结果：getSubmissionResult()
- 轮询等待：waitForResult()
- 2.5 实践中的应用
- 示例：点击【运行】按钮 → 执行当前测试用例
- 3. 技术使用中遇到的问题和解决过程
- 3.1 部署Judge0时server服务启动不了
- 解决过程
- 3.2 获取的提交状况经常判题超时
- 解决过程
- 4. 总结
- 5. 参考文献
1. 技术概览
Judge0 是一个开源的在线代码执行系统，用于安全运行用户提交的多语言代码，常用于编程练习、判题平台等场景。因Code帮项目需部署判题服务而学习，难点在于服务部署配置、及错误状态精准识别。
2. 技术详述
2.1 前置准备
一台2核4G及以上配置的Linux系统的服务器
预留20G左右的磁盘空间
服务器上已部署好Docker
本地安装好Postman
2.2 Judge0的部署
下载并解压发布文档
这里有两种下载渠道：
- 在服务器的终端输入如下代码
wget https://github.com/judge0/judge0/releases/download/v1.13.1/judge0-v1.13.1.zip
unzip judge0-v1.13.1.zip
- 在github对应发布页中下载压缩包，自行上传到服务器解压
解压后应当能看到这两个文档
配置judge0.conf
使用以下网址生成随机密码：
https://www.random.org/passwords/?num=1&len=32&format=plain&rnd=new
使用生成的密码来更新judge0.conf文件中的变量REDIS_PASSWORD
再次用上面的网址生成另一个随机密码
使用生成的密码来更新judge0.conf文件中的变量POSTGRES_PASSWORD
启动所有服务
在服务器终端中输入如下代码：
cd judge0-v1.13.1
docker-compose up -d db redis
sleep 10s
docker-compose up -d
sleep 5s
由于要下载的内容较多，可能会需要一定时间
测试能否正常使用
访问 http://你的服务器IP:2358/docs 的文档。应当能访问到下图所示的文档
找到语言模块
在Postman中测试获取活跃和归档的语言功能，URL可以从文档中复制
如果能正常返回语言列表和200状态码，则说明Judge0能够正常使用。如果状态码为500，则说明部署有问题（解决方案参考下文“遇到的问题”相关部分）
2.3 Judge0的常用请求方法
创建提交
提交用于在指定的运行时约束下，使用可用的编程语言之一运行任意源代码。提交包含33个属性，这里只作基础演示，详细属性请自行到API文档中查看
请求：
#Headers
Content-Type: application/json
#Body
{
"source_code": "#include <stdio.h>\n\nint main(void) {\n char name[10];\n scanf(\"%s\", name);\n printf(\"hello, %s\n\", name);\n return 0;\n}",
"language_id": 4,
"stdin": "world"
}
响应：
{
"token": "d85cd024-1548-4165-96c7-7bc88673f194"
}
使用示例：
const axios = require('axios'); // Node.js 中需要安装：npm install axios
// 配置请求参数
const submissionData = {
source_code: '#include <stdio.h>\nint main(void) {\n char name[10];\n scanf(\"%s\", name);\n printf(\"hello, %s\\n\", name);\n return 0;\n}',
language_id: 4,
stdin: 'world'
};
// 设置请求选项
const config = {
method: 'post',
url: 'http://47.98.254.111:2358/submissions?base64_encoded=false&wait=false',
headers: {
'Content-Type': 'application/json'
},
data: submissionData
};
// 发送请求
axios(config)
.then(response => {
console.log('提交成功！返回的 token:', response.data.token);
// 示例输出: { token: "d85cd024-1548-4165-96c7-7bc88673f194" }
})
.catch(error => {
if (error.response) {
console.error('服务器错误:', error.response.status, error.response.data);
} else if (error.request) {
console.error('请求失败，未收到响应:', error.request);
} else {
console.error('请求配置错误:', error.message);
}
});
接收提交详情
通过创建提交时返回的token，获取对应提交的运行情况
请求：
/**
* 查询提交状态的 API 请求参数说明
*
* @param {string} token - 提交令牌（必需）
* - 由创建提交时返回，用于标识本次提交
* - 示例: "d85cd024-1548-4165-96c7-7bc88673f194"
*
* @param {boolean} base64_encoded - 是否接收 Base64 编码的数据（可选，默认 false）
* - 设置为 true 时，服务器会以 Base64 格式返回 stdout/stderr 等内容
* - 建议设为 true 当你预期输出包含非打印字符（如二进制数据、控制字符等）
* - 示例: true 或 false
*
* @param {string} fields - 返回字段列表（可选，默认值：stdout,time,memory,stderr,token,compile_output,message,status）
* - 指定你希望获取的响应字段，用逗号分隔
* - 示例: "stdout,stderr,status_id,language_id"
* - 可选字段包括：
* - stdout: 程序标准输出
* - stderr: 错误输出
* - time: 执行时间（毫秒）
* - memory: 内存使用量（字节）
* - token: 提交令牌
* - compile_output: 编译信息
* - message: 状态消息
* - status: 执行状态
*/
响应：
{
"stdout": "hello, world\n",
"status_id": 5,
"language_id": 4,
"stderr": null
}
使用示例：
const axios = require('axios'); // Node.js 环境需安装：npm install axios
// 示例参数
const submissionToken = 'd85cd024-1548-4165-96c7-7bc88673f194'; // 替换为你的实际 token
const base64Encoded = false; // 如果输出包含非打印字符，设为 true
const fields = 'stdout,stderr,status_id,language_id'; // 可选字段，用逗号分隔
// 构造请求 URL
const url = `http://47.98.254.111:2358/submissions/${submissionToken}`;
const params = {
base64_encoded: base64Encoded,
fields: fields
};
// 发送 GET 请求
axios.get(url, { params })
.then(response => {
console.log('提交结果:', response.data);
// 示例输出：
// {
// stdout: "hello, world\n",
// status_id: 5,
// language_id: 4,
// stderr: null
// }
})
.catch(error => {
if (error.response) {
console.error('服务器错误:', error.response.status, error.response.data);
} else if (error.request) {
console.error('请求失败，未收到响应:', error.request);
} else {
console.error('请求配置错误:', error.message);
}
});
获取支持编程语言id列表
由于创建提交需要发送使用的语言对应的id，所以需要获取judge0支持的语言的id列表
- 示例URL：GET http://47.98.254.111:2358/languages/
响应：
[
{
"id": 45,
"name": "Assembly (NASM 2.14.02)"
},
{
"id": 46,
"name": "Bash (5.0.0)"
},
{
"id": 47,
"name": "Basic (FBC 1.07.1)"
},
{
"id": 48,
"name": "C (GCC 7.4.0)"
},
{
"id": 52,
"name": "C++ (GCC 7.4.0)"
},
{
"id": 49,
"name": "C (GCC 8.3.0)"
},
{
"id": 53,
"name": "C++ (GCC 8.3.0)"
},
{
"id": 50,
"name": "C (GCC 9.2.0)"
},
{
"id": 54,
"name": "C++ (GCC 9.2.0)"
},
{
"id": 51,
"name": "C# (Mono 6.6.0.161)"
},
{
"id": 55,
"name": "Common Lisp (SBCL 2.0.0)"
},
{
"id": 56,
"name": "D (DMD 2.089.1)"
},
{
"id": 57,
"name": "Elixir (1.9.4)"
},
{
"id": 58,
"name": "Erlang (OTP 22.2)"
},
{
"id": 44,
"name": "Executable"
},
{
"id": 59,
"name": "Fortran (GFortran 9.2.0)"
},
{
"id": 60,
"name": "Go (1.13.5)"
},
{
"id": 61,
"name": "Haskell (GHC 8.8.1)"
},
{
"id": 62,
"name": "Java (OpenJDK 13.0.1)"
},
{
"id": 63,
"name": "JavaScript (Node.js 12.14.0)"
},
{
"id": 64,
"name": "Lua (5.3.5)"
},
{
"id": 65,
"name": "OCaml (4.09.0)"
},
{
"id": 66,
"name": "Octave (5.1.0)"
},
{
"id": 67,
"name": "Pascal (FPC 3.0.4)"
},
{
"id": 68,
"name": "PHP (7.4.1)"
},
{
"id": 43,
"name": "Plain Text"
},
{
"id": 69,
"name": "Prolog (GNU Prolog 1.4.5)"
},
{
"id": 70,
"name": "Python (2.7.17)"
},
{
"id": 71,
"name": "Python (3.8.1)"
},
{
"id": 72,
"name": "Ruby (2.7.0)"
},
{
"id": 73,
"name": "Rust (1.40.0)"
},
{
"id": 74,
"name": "TypeScript (3.7.4)"
}
]
使用示例：
const axios = require('axios'); // Node.js 环境需安装：npm install axios
// 请求 URL
const url = 'http://47.98.254.111:2358/languages/';
// 发送 GET 请求
axios.get(url)
.then(response => {
console.log('支持的语言列表:', response.data);
// 示例输出（部分）：
// [
// { id: 45, name: "Assembly (NASM 2.14.02)" },
// { id: 46, name: "Bash (5.0.0)" },
// { id: 47, name: "Basic (FBC 1.07.1)" },
// ...
// ]
})
.catch(error => {
if (error.response) {
console.error('服务器错误:', error.response.status, error.response.data);
} else if (error.request) {
console.error('请求失败，未收到响应:', error.request);
} else {
console.error('请求配置错误:', error.message);
}
});
获取提交状态
由于返回的提交信息有提交状态对应的id，为了明白id的含义需要获取提交状态列表
- 示例URL：GET http://47.98.254.111:2358/statuses
响应：
[
{
"id": 1,
"description": "In Queue"
},
{
"id": 2,
"description": "Processing"
},
{
"id": 3,
"description": "Accepted"
},
{
"id": 4,
"description": "Wrong Answer"
},
{
"id": 5,
"description": "Time Limit Exceeded"
},
{
"id": 6,
"description": "Compilation Error"
},
{
"id": 7,
"description": "Runtime Error (SIGSEGV)"
},
{
"id": 8,
"description": "Runtime Error (SIGXFSZ)"
},
{
"id": 9,
"description": "Runtime Error (SIGFPE)"
},
{
"id": 10,
"description": "Runtime Error (SIGABRT)"
},
{
"id": 11,
"description": "Runtime Error (NZEC)"
},
{
"id": 12,
"description": "Runtime Error (Other)"
},
{
"id": 13,
"description": "Internal Error"
},
{
"id": 14,
"description": "Exec Format Error"
}
]
使用示例：
const axios = require('axios'); // Node.js 环境需安装：npm install axios
// 请求 URL
const url = 'http://47.98.254.111:2358/statuses';
// 发送 GET 请求
axios.get(url)
.then(response => {
console.log('状态列表:', response.data);
// 示例输出：
// [
// { id: 1, description: "In Queue" },
// { id: 2, description: "Processing" },
// { id: 3, description: "Accepted" },
// { id: 4, description: "Compilation Error" },
// { id: 5, description: "Runtime Error" },
// ...
// ]
})
.catch(error => {
if (error.response) {
console.error('服务器错误:', error.response.status, error.response.data);
} else if (error.request) {
console.error('请求失败，未收到响应:', error.request);
} else {
console.error('请求配置错误:', error.message);
}
});
2.4 API封装
语言映射表：LANGUAGE_ID_MAP
将前端易读的语言标识映射为 Judge0 所需的 language_id
// 语言映射：前端语言标识 → Judge0 language_id
export const LANGUAGE_ID_MAP = {
java: 62, // Java (OpenJDK 13.0.1)
cpp: 54, // C++ (GCC 9.2.0)
python: 71, // ✅ Python 3.8.1 (NOT 70!)
javascript: 63, // JavaScript (Node.js 12.14.0)
c: 50, // C (GCC 9.2.0)
go: 60 // Go (1.13.5)
}
提交代码：submitToJudge0()
封装代码提交逻辑，自动校验语言支持性、注入资源限制（CPU/内存），并统一处理 HTTP 错误。调用者只需传入源码、语言和输入即可。
/**
* 提交代码到 Judge0
* @param {string} sourceCode
* @param {string} language - 'java', 'cpp' 等
* @param {string} stdin - 测试输入
* @returns {Promise<Object>} submission token
*/
export async function submitToJudge0(sourceCode, language, stdin = '', expected_output = '') {
const langId = LANGUAGE_ID_MAP[language]
if (langId === undefined) {
throw new Error(`Unsupported language: ${language}`)
}
const response = await fetch(`${JUDGE0_BASE_URL}/submissions`, {
method: 'POST',
headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
body: JSON.stringify({
source_code: sourceCode,
language_id: langId,
stdin: stdin,
expected_output: expected_output,
cpu_time_limit: 20, // 秒
memory_limit: 128000 // KB (128MB)
})
})
if (!response.ok) {
throw new Error(`Judge0 submit failed: ${response.status}`)
}
return await response.json()
}
获取结果：getSubmissionResult()
根据提交返回的 token，获取当前执行状态和输出结果。隐藏 URL 拼接和请求细节，返回结构化 JSON。
/**
* 获取执行结果
* @param {string} token
* @returns {Promise<Object>}
*/
export async function getSubmissionResult(token) {
const response = await fetch(`${JUDGE0_BASE_URL}/submissions/${token}?base64_encoded=false`, {
method: 'GET'
})
if (!response.ok) {
throw new Error(`Judge0 获取结果失败: ${response.status}`)
}
return await response.json()
}
轮询等待：waitForResult()
Judge0 是异步系统，提交后需轮询直到执行完成。此函数自动重试，当状态不再是 “In Queue”(1) 或 “Processing”(2) 时，返回最终结果。
/**
* 轮询直到结果 ready
* @param {string} token
* @param {number} maxAttempts - 最大重试次数
* @param {number} intervalMs - 间隔毫秒
*/
export async function waitForResult(token, maxAttempts = 10, intervalMs = 500) {
for (let i = 0; i < maxAttempts; i++) {
const result = await getSubmissionResult(token)
if (result.status.id !== 1 && result.status.id !== 2) {
return result // 已完成（成功/错误/超时等）
}
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, intervalMs))
}
throw new Error('Judge0 execution timeout')
}
2.5 实践中的应用
示例：点击【运行】按钮 → 执行当前测试用例
调用 submitToJudge0 + waitForResult 获取单次执行结果，并格式化输出。
const handleRun = async () => {
const code = editor?.getValue() || ''
const currentInput = testCases.value[activeCaseIndex.value]?.input || ''
try {
// 👇 使用封装：提交代码
const submission = await submitToJudge0(code, selectedLanguage.value, currentInput)
// 👇 使用封装：等待执行完成
const result = await waitForResult(submission.token)
// 格式化输出（编译错误 / 运行时错误 / 成功）
let message = ''
if (result.compile_output) {
message += `❌ 编译错误:\n${result.compile_output}\n\n`
} else if (result.stderr) {
message += `⚠️ 运行时错误:\n${result.stderr}\n\n`
} else {
message += `✅ 执行成功\n输入:\n${currentInput}\n\n输出:\n${result.stdout || '(无输出)'}\n\n`
}
message += `📊 状态: ${result.status.description}\n⏱️ 时间: ${result.time}s | 💾 内存: ${result.memory}KB`
output.value = message
} catch (err) {
output.value = `💥 执行失败: ${err.message}`
}
}
3. 技术使用中遇到的问题和解决过程
3.1 部署Judge0时server服务启动不了
解决过程
当时在服务器的Docker上启动Judge0相关容器完成后，用Postman测试了一下，但是结果如下图所示：
返回了500错误码，说明是服务器部署有问题，于是我在服务器终端上用命令docker ps -a | grep judge0查看了容器状态
发现server服务一直在重启，没有成功连接上。于是我用命令docker logs judge0-v1130-server-1查看了server容器的日志
FATAL: password authentication failed for user "judge0"
Couldn't create 'judge0' database. Please check your configuration.
rails aborted!
发现是数据库密码不对，于是我又检查了judge0.conf的密码，发现了问题，原来是我在配置过程中，曾数据库和Redis已经启动，但客户端和server由于等待时间太长曾自己中断过一次，后来继续配置的时候更改过数据库的密码，但没有重新启动数据库和Redis，导致密码对不上，服务器无法访问数据库。
于是我重新启动了所有服务，再次查看容器状态
再次用Postman测试
问题解决
3.2 获取的提交状况经常判题超时
解决过程
在运行测试用例时，我发现经常出现代码复杂一点就会显示判题超时，不返回运行结果，于是我看了提交代码的API文档和judge0.conf
只要将这几个变量的值调高一些即可。
4. 总结
在 Judge0 的部署与应用实践中，我们通过对核心判题流程的抽象与封装，构建了一套简洁、可靠且高度可复用的 API 调用模块。借助对 submitToJudge0 与 waitForResult 等方法的精心设计，不仅屏蔽了 Judge0 异步判题、状态轮询和语言映射等底层复杂性，还为上层业务逻辑提供了清晰一致的调用接口。这种封装策略显著提升了代码的内聚性与可维护性，使前端组件能够专注于用户交互与结果展示，而无需关心判题服务的具体通信细节。
5. 参考文献
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