（附源码）基于Python音乐分类系统 毕业设计 250858_python 音乐分类系统软件

目  录

摘要

1 绪论

1.1研究背景与意义

1.2开发现状

1.3系统开发技术的特色

1.4论文结构与章节安排

2 基于Python音乐分类系统系统分析

2.1 可行性分析

2.2 系统流程分析

2.2.1数据增加流程

2.3.2数据修改流程

2.3.3数据删除流程

2.3 系统功能分析

2.3.1 功能性分析

2.3.2 非功能性分析

2.4 系统用例分析

2.5本章小结

3 基于Python音乐分类系统总体设计

3.1 系统架构设计

3.2 系统功能模块设计

3.2.1整体功能模块设计

3.2.2用户模块设计

3.2.3评论管理模块设计

3.3 数据库设计

3.3.1 数据库概念结构设计

3.3.2 数据库逻辑结构设计

3.4本章小结

4 基于Python音乐分类系统详细设计与实现

4.1用户功能模块

4.1.1 前台首页界面

4.1.2 用户登录界面

4.1.3用户注册界面

4.1.4我的账户界面 19

4.1.5 交流论坛界面 19

4.1.6 音乐资讯界面 20

4.2管理员功能模块

4.2.1 用户管理界面

4.2.2 交流论坛管理界面

4.2.3 站点管理界面

4.2.4 更多管理界面

5系统测试

5.1测试概述

5.2 测试过程

5.2.1 登录测试

5.2.2 信息录入测试

5.2.3 信息更新测试

5.2.4 信息删除测试

5.3 测试结果

结论

参考文献

致  谢 28

摘要

大数据时代下，数据呈爆炸式地增长。为了迎合信息化时代的潮流和信息化安全的要求，利用互联网服务于其他行业，促进生产，已经是成为一种势不可挡的趋势。在音乐播放的要求下，开发一款整体式结构的音乐分类系统，将复杂的系统进行拆分，能够实现对需求的变化快速响应、系统稳定性的保障，能保证平台可持续、规模化发展的要求。

本系统的前端界面涉及的技术主要有python， HTML等等，通过这些技术可以实现前端页面的美观和动态效果使之符合广大群众的审美观，后台主要使用的技术主要有python编程语言，MySQL数据库，Django框架和AJAX异步交互，根据AJAX异步模式的音乐分类系统解决了传统管理方式所带来的人力、物力和时间上的虚耗和交流深度的限定，这让交流的过程更快捷、准确、便利，同时完成音乐分类系统的基本功能：用户管理、交流论坛、论坛分类、音乐资讯、资讯分类、音乐分类、音乐信息。

关键词：python技术；MYSQL；音乐分类系统

Abstract

In the era of big data, data is growing explosively. In order to meet the trend of the information age and the requirements of information security, using the Internet to serve other industries and promote production has become an irresistible trend. Under the requirements of music playing, develop a music classification system with integral structure to split the complex system, which can realize the rapid response to the change of demand, the guarantee of system stability, and the requirements of sustainable and large-scale development of the platform.

The technologies involved in the front-end interface of the system mainly include python, HTML and so on. Through these technologies, the beauty and dynamic effect of the front-end page can be realized to make it conform to the aesthetics of the masses. The main technologies used in the back-end mainly include python programming language, MySQL database, Django framework and Ajax asynchronous interaction. The music classification system based on Ajax asynchronous mode solves the manpower and The waste of material resources and time and the limitation of communication depth make the communication process faster, accurate and convenient. At the same time, it completes the basic functions of the music classification system: user management, communication forum, forum classification, music information, information classification, music classification and music information.

Keywords:Python technology; MYSQL； Music classification system

1 绪论

1.1研究背景与意义

随着我国网民的增加，也促进了网络音乐产业的发展。在这个大环境下，网络音乐行业的竞争也越来越激烈，而作为一个新兴事物的音乐分类系统，其出现并迅速得到人们的关注，这不仅是因为它可以使用户更方便地找到所需的音乐作品，还因为音乐分类系统能帮助人们快速准确地查到自己想要了解的音乐信息。目前，国内外对网络音乐进行分类研究已经有很多研究成果，但由于各种原因，这些成果往往只停留于理论层面，无法实现真正的应用。因此，如何将理论和实践相结合，以解决实际问题是本文要重点探讨的内容之一。针对以上情况，笔者首先对当前音乐分类系统进行概述，分析了音乐分类系统中存在的不足及产生的根源；其次从多个角度介绍了数据挖掘技术的基本概念，特点及其常用的方法，为下文的研究奠定基础；再次根据音乐分类系统的要求，提出了一种基于关联规则算法和聚类分析算法的混合分类模型；最后通过实验验证该模型能够有效提高音乐分类的准确率以及效率。

1.2开发现状

随着计算机科学技术的发展，人们对音乐信息的需求也越来越大。目前，在我国，已有相当数量的人使用着不同种类和格式的各种计算机程序进行音乐处理工作。但由于这些软件大多是针对某一种或某些特定的乐器而设计的，因此其功能单一，不能满足广大用户日益增长的多样化、个性化的音乐信息处理要求。为了解决这一问题，本文提出了将音乐信息提取技术与数据挖掘技术相结合应用于音乐分类中，并通过实例验证了这种方法的可行性与优越性。

论文主要研究内容如下：首先介绍了音乐分类及数据库管理等相关知识；然后根据现有的研究成果和实际需要，分析总结出基于特征库的音乐分类模型；最后详细论述了如何利用该模型实现音乐数据的自动获取与特征提取、分类器训练以及音乐分类结果输出过程。实验证明，该方法能有效地提高音乐分类精度，且具有良好的扩展性。

本课题主要完成以下几个方面的研究：（1）对现有的音乐文件类型及其存储结构作了较为深入的分析研究，指出当前流行的三种文件组织形式都存在各自的优缺点，并据此提出了基于特征向量空间的音乐文件表示方法。（2）深入研究了音乐分类算法—支持度-置信度准则法，给出了它的基本流程。同时，结合上述两种算法的特点，重点阐述了其中的关键步骤—决策树构建算法。（3）以Visual C++6.0为平台，采用面向对象程序设计思想，运用模块化编程方式，建立起一套完整的面向音乐分类系统开发环境。此系统能够方便地集成到任何一个应用程序当中。另外，还可以作为其它类似领域软件开发的参考工具。（4）在以上研究基础上，以“乐音”为例，详细讨论了如何用支持度-置信区间来描述音乐样本之间的相似程度。在此基础上，利用所构造的分类器对其所属类别做进一步判别，从而得出最终分类结论。（5）最后，对本系统的性能做出全面评估，包括测试效率、误判率以及正确率。结果表明，本系统是合理可行的。

1.3系统开发技术的特色

（1）基于Python音乐分类系统中的web后台管理中的后端不再使用古老的flask+pythonbean+servlet技术，而是使用当前主流的打击Django框架，它减少python配置代码，简化编程代码，目前Django框架也是很多企业选择的框架之一。

（2）基于Python音乐分类系统中的web后台管理中的前端使用的是pythonScript框架，它配合ajax[8]和jquery[9]可以美化页面设计。

（3）基于Python音乐分类系统中数据库用的mysql5.7，它执行效率高。

1.4论文结构与章节安排

论文将分层次经行编排，除去论文摘要致谢文献参考部分，正文部分还会对网站需求做出分析，以及阐述大体的设计和实现的功能，最后罗列部分调测记录，论文主要架构如下：

第一章：引言。第一章主要介绍了课题研究的背景，系统开发的现状和本文的开发现状与主要工作。

第二章：系统需求分析。第二章主要从系统的用户、功能等方面进行需求分析。

第三章：系统设计。第三章主要对系统框架、系统功能模块、数据库进行功能设计。

第四章：系统实现。第四章主要介绍了系统框架搭建、系统界面的实现。

第五章：系统测试。第五章主要对系统的部分界面进行测试并对主要功能进行测试

第六章：总结。

2 基于Python音乐分类系统分析

系统分析是开发一个项目的先决条件，通过系统分析可以很好的了解系统的主体用户的基本需求情况，同时这也是项目的开发的原因。进而对系统开发进行可行性分析，通常包括技术可行性、经济可行性等，可行性分析同时也是从项目整体角度进行的分析。然后就是对项目的具体需求进行分析，分析的手段一般都是通过用户的用例图来实现。下面是详细的介绍。

2.1 可行性分析

（1）经济可行性：

在项目上使用的工具大部分都是是当下流行开源免费的，所以在开发前期，开发时用于项目的经费将会大大降低，不会让开发该软件在项目启动期受到经费的影响，所以经济上还是可行的。尽量用最少的花费去满足用户的需求。省下经费用于人工费，以及设备费用。将在无纸化，高效率的道路上越走越远。

所以经济可行性没有问题。

（2）操作可行性：

此次项目设计参考了几个该模式下网站的开发案例，对他们的操作界面分析，将众多案例结合在一起，突出以人为本简化操作，所以具有基本计算机知识的人都会操作本项目。

因此操作可行性也没有问题。

（3）技术可行性：

技术可行性指的是对于搭建框架的可行性，以及有更优秀的技术出现时系统的技术更新换代的纳新性如何，开发时间成本费用比如何。

现有的python技术能够迎合所有电子商务系统的搭建。开发这个基于Python音乐分类系统的时候我采用了python+MYSQL用以运行整体程序。

综上所述技术可行性也没有问题。

（4）法律可行性：

从开发者角度来看，python和MYSQL是网上开源且免费的，在知识产权方面不会产生任何法律纠纷。

从用户使用角度来看，只要不再系统上贩卖违禁品，对系统做出条约协议，杜绝非法支付即可。

综上所述法律可行性也没有问题。

2.2系统流程分析

业务流程是用一些特定的符合和线条来进行演示用户在使用系统时的过程，在进行系统分析的时候，业务流程可以帮助开发人员更好的理解业务，发现错误，完善系统。

2.2.1 数据增加流程

用户成功登入系统后就能够实现增加数据的操作，增加数据的编号是特定的，系统生成，用户不能随意填写，除了编号以外，其他增加信息用户自己填写，填写后的信息经过系统验证，验证合法通过就显示增加数据成功了，相反的话，就没有增加成功，图2-1显示的就是在增加数据时的流程。

 

图2-1  数据增加流程图

2.2.2 数据修改流程

数据修改时的流程和上面介绍的数据增加时的流程差不多，如图2-2所示。

 

图2-2  数据修改流程图

2.2.3 数据删除流程

如果系统里面存在一些没有用的数据的话，相关的管理人员还可以对这些数据进行删除，图2-3就是数据删除时的流程图。

 

图2-3  数据删除流程图

2.3 系统功能分析

2.3.1 功能性分析

按照基于Python音乐分类系统的角色，我划分为了注册用户管理模块和管理员管理模块这两大部分。

普通用户管理模块：

（1）用户注册登录：用户注册为用户并登录基于Python音乐分类系统；用户对个人信息的增删改查，比如个人资料，密码修改。

（2）查看基于Python音乐分类系统的首页信息：基于Python音乐分类系统的首页信息包含了首页、公告消息、交流论坛、音乐资讯、音乐信息、我的（我的账户、个人中心）等。

（3）公告栏：在首页导航栏上我们会看到“网站论坛”这一菜单，我们点击进入进去以后，会看到所有管理员在后台发布的公告信息；

（4）音乐资讯：在首页导航栏上我们会看到“音乐资讯”这一菜单，我们点击进入进去以后，会看到所有管理员在后台发布的音乐资讯信息，能够对喜欢的音乐资讯进行点赞，如果下次想要更快的找到这篇资讯，也可以进行收藏、评论；

（5）音乐信息：在首页导航栏上我们会看到“音乐信息”这一菜单，我们点击进入进去以后，会看到所有管理员在后台发布的音乐信息，我们选择想要了解音乐信息进行查询信息；

（6）我的账户：当用户点击右上角“我的”这个按钮，会出现子菜单，点击“我的账户”可以对个人的资料以及登录系统的密码进行设置；

（7）个人中心：当用户点击右上角“我的”这个按钮，就会进入到对应的后台进行信息的管理了；

管理员管理模块：

（1）登录：管理员的账号是在数据表表中直接设置生成的，不需要进行注册；

（2）站点管理：当点击“站点管理”这一菜单的时候，会出现轮播图+公告栏两个子菜单，可以对这两个模块进行增删改查操作；

（3）用户管理：当点击“用户管理”这一菜单的时候，会出现管理员+注册用户两个子菜单，管理员可以对这两个模块进行增删改查操作；

（4）内容管理：当点击“内容管理”这一菜单的时候，会出现交流论坛+论坛分类+音乐资讯+资讯分类这四个子菜单，能够对用户在前台提交的音乐资讯进行管理，同时对前台展示的交流论坛进行增删改查操作；

（5）更多管理：当点击“更多模块”这一菜单的时候，会出现音乐分类+音乐信息这两个子菜单，能够对音乐信息进行增删改查操作，对用户提交的音乐分类进行管控；

2.3.2 非功能性分析

基于Python音乐分类系统的非功能性需求比如基于Python音乐分类系统的安全性怎么样，可靠性怎么样，性能怎么样，可拓展性怎么样等。具体可以表示在如下3-1表格中：

表3-1基于Python音乐分类系统非功能需求表

2.4 系统用例分析

通过2.3功能的分析，得出了本基于Python音乐分类系统的用例图：

用户角色用例如图2-3所示。

 

图2-3 基于Python音乐分类系统用户角色用例图

web后台管理上的管理员是维护整个基于Python音乐分类系统中所有数据信息的。管理员角色用例如图2-4所示。

 

图2-4 基于Python音乐分类系统管理员角色用例图

2.5本章小结

本章主要通过对基于Python音乐分类系统的可行性分析、流程分析、功能需求分析、系统用例分析，确定整个基于Python音乐分类系统要实现的功能。同时也为基于Python音乐分类系统的代码实现和测试提供了标准。

3 基于Python音乐分类系统总体设计

本章主要讨论的内容包括基于Python音乐分类系统的功能模块设计、数据库系统设计。

3.1 系统架构设计

本基于Python音乐分类系统从架构上分为三层：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）以及数据层（DL）。

图3-1基于Python音乐分类系统系统架构设计图

 

表现层（UI）：又称UI层，主要完成本基于Python音乐分类系统的UI交互功能，一个良好的UI可以打打提高用户的用户体验，增强用户使用本基于Python音乐分类系统 时的舒适度。UI的界面设计也要适应不同版本的基于Python音乐分类系统 以及不同尺寸的分辨率，以做到良好的兼容性。UI交互功能要求合理，用户进行交互操作时必须要得到与之相符的交互结果，这就要求表现层要与业务逻辑层进行良好的对接。

业务逻辑层（BLL）：主要完成本基于Python音乐分类系统的数据处理功能。用户从表现层传输过来的数据经过业务逻辑层进行处理交付给数据层，系统从数据层读取的数据经过业务逻辑层进行处理交付给表现层。

数据层（DL）：由于本基于Python音乐分类系统的数据是放在服务端的mysql数据库中，因此本属于服务层的部分可以直接整合在业务逻辑层中，所以数据层中只有数据库，其主要完成本基于Python音乐分类系统的数据存储和管理功能。

3.2 系统功能模块设计

3.2.1整体功能模块设计

在上一章节中主要对系统的功能性需求和非功能性需求进行分析，并且根据需求分析了本基于Python音乐分类系统中的用例。那么接下来就要开始对本基于Python音乐分类系统的架构、主要功能和数据库开始进行设计。基于Python音乐分类系统根据前面章节的需求分析得出，其总体设计模块图如图3-2所示。

图3-2 基于Python音乐分类系统功能模块图

 

3.2.2用户模块设计

后台管理者能够实现对前台注册的用户增删改查操作，用户模块结构图如下图：

 

图3-3用户用户模块结构图

3.2.3评论管理模块设计

基于Python音乐分类系统是一个交流性质的公开平台，用户用户和管理人员用户可以对平台上信息进行评论，增加用户之间的互动性。但是同时也为了更好的规范评论的内容，给予管理员删除不合适的言论的功能，所以需要专门设计一个评论管理模块，具体的结构图如下：

 

图3-4评论模块结构图

3.3 数据库设计

数据库设计一般包括需求分析、概念模型设计、数据库表建立三大过程，其中需求分析前面章节已经阐述，概念模型设计有概念模型和逻辑结构设计两部分。

3.3.1 数据库概念结构设计

下面是整个基于Python音乐分类系统中主要的数据库表总E-R实体关系图。

图3-6 基于Python音乐分类系统总E-R关系图

 

下面根据基于Python音乐分类系统的数据库总E-R关系图可以得出基于Python音乐分类系统需要很多E-R图，在此罗列出来一些主要的数据库E-R模型图。

 

图3-7注册用户E-R关系图

 

图3-8 评论E-R关系图

 

图3-9音乐分类E-R关系图

 

图3-10音乐信息E-R关系图

3.3.2 数据库逻辑结构设计

通过上一小节中基于Python音乐分类系统 中总E-R关系图上得出一共需要创建很多个数据表。在此我主要罗列几个主要的数据库表结构设计。

registered_user表：

3.4本章小结

整个基于Python音乐分类系统的需求分析主要对系统总体架构以及功能模块的设计，通过建立E-R模型和数据库逻辑系统设计完成了数据库系统设计。

4 基于Python音乐分类系统详细设计与实现

基于Python音乐分类系统的详细设计与实现主要是根据前面的基于Python音乐分类系统的需求分析和基于Python音乐分类系统的总体设计来设计页面并实现业务逻辑。主要从基于Python音乐分类系统界面实现、业务逻辑实现这两部分进行介绍。

4.1用户功能模块

4.1.1 前台首页界面

当进入基于Python音乐分类系统的时候，首先映入眼帘的是系统的导航栏，下面是轮播图以及系统内容，其主界面展示如下图4-1所示。

 图4-1 前台首页界面图

4.1.2用户登录界面

基于Python音乐分类系统中的前台上注册后的用户是可以通过自己的账户名和密码进行登录的，当用户输入完整的自己的账户名和密码信息并点击“登录”按钮后，将会首先验证输入的有没有空数据，再次验证输入的账户名+密码和数据库中当前保存的用户信息是否一致，只有在一致后将会登录成功并自动跳转到基于Python音乐分类系统的首页中；否则将会提示相应错误信息，用户登录界面如下图4-2所示。

 图4-2用户登录界面图

4.1.3用户注册界面

不是基于Python音乐分类系统中正式用户的是可以在线进行注册的，如果你没有本基于Python音乐分类系统的账号的话，添加“注册”，当填写上自己的账号+密码+确认密码+昵称+邮箱+手机号等后再点击“注册”按钮后将会先验证输入的有没有空数据，再次验证密码和确认密码是否是一样的，最后验证输入的账户名和数据库表中已经注册的账户名是否重复，只有都验证没问题后即可用户注册成功。其用用户注册界面展示如下图4-3所示。

 图4-3用户注册界面图

4.1.4我的账户界面

当点击导航栏上的“我的”的时候，就会进入对应的界面查看我的账户修改密码、个人资料，我的账户界面如下图4-4所示。

 图4-4我的账户界面图

4.1.5交流论坛界面

用户在点击导航栏上面的论坛后，就可以搜索查看论坛言信息，用户根据自己的喜好可以进行交流，交流论坛界面如下图4-5所示。

 图4-5交流论坛界面图

4.1.6音乐资讯界面

用户在点击导航栏上面的音乐资讯后，就可以搜索查看音乐资讯信息，用户根据自己的喜好可以进行查询、评论，音乐资讯界面如下图4-6所示。

 图4-6音乐资讯界面图

4.2管理员功能模块

4.2.1 用户管理界面

基于Python音乐分类系统中的管理人员是可以对前台注册的用户进行管理的，也可以对管理员进行管控。界面如下图4-7所示。

 图4-7用户管理界面图

4.2.2交流论坛管理界面

基于Python音乐分类系统中的管理人员是可以对前台用户发布的交流论坛进行管控的，界面如下图4-8所示。

 图4-8交流论坛管理界面图

4.2.3站点管理界面

基于Python音乐分类系统中的管理人员在“站点管理”这一菜单中是可以对前台显示的轮播图以及公告栏进行管控。界面如下图4-9所示。

 图4-9站点管理界面图

4.2.4更多管理界面

基于Python音乐分类系统中的管理人员在“更多管理”这一菜单下是可以对基于Python音乐分类系统内的音乐分类、音乐信息进行管控的，其管理界面如下图4-10所示。

 图4-10更多管理界面图

5系统测试

5.1测试概述

软件测试是软件开发完成后必须经过的一道程序，它在软件开发过程中地位十分重要，需要由专业的测试工程师来对软件进行各方面的测试，大到功能模块测试，小到代码的单元测试，这对测试工程师来说需要有足够的耐心和专业的测试方案，软件测试归根结底就是对软件的结构和功能的综合测评，需要做到结构稳定和功能正确，二者兼顾。软件测试也叫寻找系统bug的过程，世界上没有完美无缺、不存在bug的软件，只能将软件的bug降到最低最小，来追求极致。

5.2测试过程

5.2.1登录测试

登录测试是系统最开始就要进行，测试用户能否登录，才能完成后续的功能操作。

登录测试用例表如下所示。

表6-1登录测试

5.2.2信息录入测试

管理员在发布信息页面，通过按照预先格式发布信息，如果因为输入时候缺少相关内容，就不能发布成功，且有相应错误提示

信息录入发布测试用例表如下所示。

表6-1信息录入发布测试

5.2.3信息更新测试

管理员在更新信息页面，通过按照预先格式更新信息，如果因为输入时候缺少相关内容或者更新的数据不符合当前规范的话，就不能更新成功，且有相应错误提示

信息更新测试用例表如下所示。

表6-1信息更新测试

5.2.4信息删除测试

管理员在信息页面，通过点击数据删除按钮来删除该条数据，如果该数据和其他数据有关联，则提示是否确定删除。

信息删除测试用例表如下所示。

表6-1信息删除测试

5.4测试结果

在经过之前的所有的工作之后，通过对软件的测试方法、测试原则还有典型的测试用例进行全面的、深入的介绍。经过对系统的全面测试，系统目前所具有的所有功能均成功的实现并且通过了测试，整个系统实现了基于 Python 开发的期望。

结论

至此，基于Python音乐分类系统已经结束，在开发前做了许多的准备，在本系统的设计和开发过程中阅览和学习了许多文献资料，从中我也收获了很多宝贵的方法和设计思路，对系统的开发也起到了很重要的作用，系统的开发技术选用的都是自己比较熟悉的，比如Web、python技术、MYSQL，这些技术都是在以前的学习中学到了，其中许多的设计思路和方法都是在以前不断地学习中摸索出来的经验，其实对于我们来说工作量还是比较大的，但是正是由于之前的积累与准备，才能顺利的完成这个项目，由此看来，积累经验跟做好准备是十分重要的事情。

当然在该系统的设计与实现的过程中也离不开老师以及同学们的帮助，正是因为他们的指导与帮助，我才能够成功的在预期内完成了这个系统。同时在这个过程当中我也收获了很多东西，此系统也有需要改进的地方，但是由于专业知识的浅薄，并不能做到十分完美，希望以后有机会可以让其真正的投入到使用之中。