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摘 要
21世纪的今天,随着社会的不断发展与进步,人们对于信息科学化的认识,已由低层次向高层次发展,由原来的感性认识向理性认识提高,管理工作的重要性已逐渐被人们所认识,科学化的管理,使信息存储达到准确、快速、完善,并能提高工作管理效率,促进其发展。
论文主要是对书籍推荐系统进行了介绍,包括研究的现状,还有涉及的开发背景,然后还对系统的设计目标进行了论述,还有系统的需求,以及整个的设计方案,对系统的设计以及实现,也都论述的比较细致,最后对书籍推荐系统进行了一些具体测试。
本文以Django框架为开发技术,实现了一个书籍推荐系统。书籍推荐系统的主要使用者分为管理员;首页、站点管理(轮播图、公告栏)用户管理(管理员、普通用户)内容管理(交流中心、论坛分类、图书资讯、资讯分类)更多管理(图书分类、图书信息)后台管理等功能。通过这些功能模块的设计,基本上实现了整个书籍推荐系统的过程。
具体在系统设计上,采用了B/S的结构,同时,也使用Django框架在动态页面上进行了设计,后台上采用Mysql数据库,是一个非常优秀的书籍推荐系统。
关键词:书籍推荐系统;Django框架;Mysql数据库;B/S结构
Abstract
Today in the 21st century, with the continuous development and progress of society, people's scientific understanding of information has developed from low-level to high-level, and from the original perceptual understanding to rational understanding. The importance of management has been gradually recognized by people. Scientific management can make the information storage accurate, fast and perfect, and improve the efficiency of work management, Promote its development.
This paper mainly introduces the book recommendation system, including the research status and the development background involved, and then discusses the design objectives of the system, the requirements of the system and the whole design scheme. The design and implementation of the system are also discussed in detail. Finally, some specific tests are carried out on the book recommendation system.
This paper implements a Book Recommendation System Based on Django framework. The main users of the book recommendation system are divided into administrators; Home page, site management (rotation chart, bulletin board), user management (administrator, ordinary users), content management (Exchange Center, forum classification, book information, information classification) more management (book classification, book information) background management and other functions. Through the design of these functional modules, the whole process of book recommendation system is basically realized.
Specifically, in the system design, it adopts the B / S structure. At the same time, it also uses the Django framework to design on the dynamic page. MySQL database is used in the background. It is a very excellent book recommendation system.
Key words: Book Recommendation System; Django framework; Mysql database; B / S structure
目 录
网络的快速发展从根本上更改了世界各组织的管理方式,自二十世纪九十年代开始,我国的政府、企事业等单位就设想可以通过互联网系统来进行管理信息。由于以前存在各方面的原因,比如网络普及度低、用户不接受、互联网的相关法律法规也不够完善、开发技术也不够成熟等,阻碍了互联网在各大机构中的发展速度。进入二十一世纪以后,我国经济有了快速的发展,限制机构管理的各个难题逐一被解决,国内各大机构都加入到了电子信息化的管理模式中来。
以往的专业书目推荐阅读相关信息管理,都是工作人员手工统计。这种方式不但时效性低,而且需要查找和变更的时候很不方便。随着科学的进步,技术的成熟,计算机信息化也日新月异的发展,社会也已经深刻的认识,计算机功能非常的强大,计算机已经进入了人类社会发展的各个领域,并且发挥着十分重要的作用。本系统利用网络沟通、计算机信息存储管理,有着与传统的方式所无法替代的优点。比如计算检索速度特别快、可靠性特别高、存储容量特别大、保密性特别好、可保存时间特别长、成本特别低等。在工作效率上,能够得到极大地提高,延伸至服务水平也会有好的收获,有了网络,在线书籍推荐系统的各方面的管理更加科学和系统,更加规范和简便。
随着计算机网络的不断渗透,人们的生活与工作、学习的方式也在慢慢发生变化。传统的用户相关信息管理方式一般都采取人工的方式,信息的获取、整理、修改、存储等工作还停留在人工阶段。这种方式一方面需要花费大量的人力、物力和金钱,交互起来比较困难,而且会浪费时间;另一方面对用户等信息的管理,特别是随着用户数量的递增,查询、修改起来特别困难;最后由于用户等其他信息的不断增加,信息的存储也成为了难题。
一些发达国家,网络发展比较快,已经很大程度上完成了从人工到计算机管理的转变。我国计算机应用起步比较晚,而且发展区域不平衡,还有很多地区或单位使用传统的方式进行管理,但是目前计算机发展较快,包括网络也已经普及,很多单位和用户也开始慢慢接触网络管理系统。纵观这些系统主要有以下几个特点:
(1)先进性:实现网络化管理。
(2)通用性:同一行业基本都能使用。
(3)方便性:通过网络就能完成管理工作。
(4)及时性:信息更新及时。
(5)可扩展性:可根据需要进行模块的增加。
(6)安全性:对单位、用户等信息进行加密。
截至如今,互联网已经深入人们的生活,智能手机、笔记本电脑等已经是人们获取信息的主要工具,这是一个沟通无限的时代,因此,利用网络来进行在线书籍推荐系统的管理也成为大势所趋,所以,开发一个书籍推荐系统是必须的。
一开始,本文就对系统内谈到的基本知识,从整体上进行了描述,并在此基础上进行了系统分析。为了能够使本系统较好、较为完善的被设计实现出来,就必须先进行分析调查。基于之前相关的基础,在功能上,对新系统进行了细致的分析。然后通过详细的分析,进行系统设计,其次,系统在实施的可行性上,我选择了Django框架来进行开发设计,在数据存储上,采用 Mysql数据库来进行设计。由于Python和Mysql都已经非常成熟,因此无论在各个方面,都非常可靠安全实用。最后对系统进行测试完善并发布。
本系统前端部分基于MVVM模式进行开发,采用B/S模式,后端部分基于python的Django框架进行开发。
前端部分:前端框架采用了比较流行的渐进式PythonScript框架Vue.js。使用Vue-Router和Vuex实现动态路由和全局状态管理,Ajax实现前后端通信,Element UI组件库使页面快速成型,项目前端通过栅格布局实现响应式,可适应PC端、平板端、手机端等不同屏幕大小尺寸的完美布局展示。
后端部分:采用Django作为开发框架,同时集成Redis等相关技术。
Mysql是一个多用户、多线程的服务器,采用SQL的数据库,数据库管理系统是基于SQL的用户以及服务器模式的关系,它的优点有强大的功能、操作简单、管理方便、可靠安全、运行较快、多线程、跨平台性、完全网络化、稳定性等,非常适合Web站点或者其他应用软件,在数据库后端的开发。此外,利用许多语言,会员可以编写和访问Mysql数据库的程序。Mysql数据库也是开放源代码的,开发者越来越喜欢使用Mysql关系数据库,应用范围也被推而广之。这是由于速度快和易用性, Web站点或应用软件的数据库后端的开发也都在使用它。
mysql 数据库它有很多的优点,例如它在操作上能够让人通俗易懂、功能强大、信息储存量高等优点。所以被人们广泛应用,对于mysql数据库来说它一般主要是对数据进行编码和查询,而且在很多的设计当中都应用到了该数据库,在此过程当中我们可以对常规的数据进行查询和组合,所以我们在进行使用mysql数据库的时候只要对编写一小段的数据就能实现相应的功能。数据库,就是数据存储的储藏室,只不过数据是存储在计算机上的,而不是现实中的储藏室,数据的存放是按固定格式,而不是无序的,则定义就是 :长期有固定格式,可以共享的存储在计算机存储器上。数据库管理主要包括数据表的建立,数据存储、修改和增加数据,为了使数据库系统能够正常运行,相关人员进行的管理工作。数据表的建立,可以对数据表中的数据进行调整,数据的重新组合及重新构造,保证数据的安全性。
Python 是一个高层次的脚本语言结合了解释性、编译性、互动性和面向对象的。Python 的设计,相比其他语言经常使用英文关键字和其他语言的一些标点符号,它具有比其他语言更有特色语法结构,具有很强的可读性。
解释型语言:类似于Python和Perl语言,这意味着开发过程中没有了编译这个环节。
交互式语言:可以在一个 Python 提示符 >>> 后直接执行代码。
面向对象语言:Python支持面向对象的风格或代码封装在对象的编程技术
1.Spring的优势:
通过Spring的IOC特性,将对象之间的依赖关系交给了Spring控制,方便解耦,简化了开发。
2.Spring MVC的优势:
SpringMVC是使用了MVC设计思想的轻量级web框架,对web层进行解耦,使我们的开发更简洁。
3.Mybatis的优势:
数据库的操作(sql)采用xml文件配置,解除了sql和代码的耦合,提供映射标签,支持对象和和数据库orm字段关系的映射,支持对象关系映射标签,支持对象关系的组建提供了xml标签,支持动态的sql。
B/S架构采取浏览器请求,服务器响应的工作模式。
用户可以通过浏览器去访问Internet上由Web服务器产生的文本、数据、图片、动画、视频点播和声音等信息;
而每一个Web服务器又可以通过各种方式与数据库服务器连接,大量的数据实际存放在数据库服务器中;
从Web服务器上下载程序到本地来执行,在下载过程中若遇到与数据库有关的指令,由Web服务器交给数据库服务器来解释执行,并返回给Web服务器,Web服务器又返回给用户。在这种结构中,将许许多多的网连接到一块,形成一个巨大的网,即全球网。而各个企业可以在此结构的基础上建立自己的Internet。
在 B/S 模式中,用户是通过浏览器针对许多分布于网络上的服务器进行请求访问的,浏览器的请求通过服务器进行处理,并将处理结果以及相应的信息返回给浏览器,其他的数据加工、请求全部都是由Web Server完成的。通过该框架结构以及植入于操作系统内部的浏览器,该结构已经成为了当今软件应用的主流结构模式。
所谓系统分析就是,需求人员通过与用户的沟通,所获取的信息,然后把这些信息通过需求说明书的方式展示给用户和开发人员。在软件功能发展的历史长河中,很长时间,特别是最开始的时候,需求分析的重要性并不被人们所认同,例如当时美国IBM公司为英国电信公司开发一套信息管理系统,在需求不明确的情况下开始开发,最初的工期为一年,由于需求获取不清晰导致工期推迟了半年多,造成巨大损失。我们很多软件公司也存在这种情况,边需求,边开发,甚至与用户没有沟通清楚的情况下,直接照搬同类型的项目进行更改,导致到系统验收的时候,重新更改,造成了人力、物力的极大浪费。而导致这一切后果的原因就是需求获取不及时、不清楚、不全面。
书籍推荐系统主要目标是实现网上个人中心、用户管理、图书分类管理、图书信息管理、书籍资讯管理、我的收藏管理、系统管理的相关信息管理服务。在确定了目标后,我们从以下四方面对能否实现本系统目标进行可行性分析。
书籍推荐系统主要采用Django框架,基于B/S结构,Mysql数据库,对于应用程序的开发要求具备完整功能,使用简单的特点,并建立一个数据完整安全稳定的数据库。书籍推荐系统的开发技术具有很高可行性,且开发人员掌握了一定的开发技术,所以系统的开发具有可行性。
书籍推荐系统的登录界面简单易于操作,采用常见的界面窗口来登录界面,通过电脑进行访问操作,会员只要平时使用过电脑都能进行访问操作。此系统的开发采用Python语言开发,基于B/S结构,这些开发环境使系统更加完善。本系统具有易操作、易管理、交互性好的特点,在操作上是非常简单的。因此本系统可以进行开发。
书籍推荐系统是基于B/S模式,采用Mysql数据库储存数据,所要求的硬件和软件环境,市场上都很容易购买,程序开发主要是管理系统的开发和维护。所以程序在开发人力、财力上要求不高,而且此系统不是很复杂,开发周期短,在经济方面具有较高的可行性。
此书籍推荐系统是自己设计的管理系统,具有很大的实际意义。因为无论是软件还是数据库,采用的都是开源代码,因此这个系统的开发和设计,并不存在侵权等问题,在法律上完全具有可行性。
综上所述,书籍推荐系统在技术、经济、操作和法律上都具有很高的可行性,开发此程序是可行的。
书籍推荐系统开发时,首先进行需求分析,进而对系统进行总体的设计规划,设计系统功能模块,数据库的选择等,本系统的开发流程如图3-1所示
图3-1系统开发流程图
为了保证系统的安全性,要使用本系统对系统信息进行管理,必须先登陆到系统中。如图3-2所示。
图3-2 登录流程图
用户打开并进入系统后,会先显示登录界面,输入正确的用户名和密码,系统自动检测信息,若信息无误,则用户会进入系统功能界面,进行操作,否则会提示错误无法登录,操作流程如图3-3所示。
图3-3 系统操作流程图
管理员可以对图书分类管理进行信息的添加,用户可以对自己权限内的信息进行添加,输入信息后,系统会自行验证输入的信息和数据,若信息正确,会将其添加到数据库内,若信息有误,则会提示重新输入信息,添加信息流程如图3-4所示。
图3-4 添加信息流程图
管理员可以对图书信息管理进行的修改,用户可以对自己权限内的信息进行修改,首先进入修改信息界面,输入修改信息数据,系统进行数据的判断验证,修改信息合法则修改成功,信息更新至数据库,信息不合法则修改失败,重新输入。修改信息流程图如图3-5所示。
图3-5 修改信息流程图
管理员可以对留言板管理进行信息的删除,对要删除的信息进行选中后,点击删除按钮,系统会询问是否确定,若点击确定,则系统会删除掉选中的信息,并在数据库内对信息进行删除,删除信息流程图如图3-6所示。
图3-6 删除信息流程图
系统中的核心用户是系统管理员,管理员登录后,通过管理员菜单来管理后台系统。主要功能有:首页、站点管理(轮播图、公告栏)用户管理(管理员、普通用户)内容管理(交流中心、论坛分类、图书资讯、资讯分类)更多管理(图书分类、图书信息)系统管理等功能。管理员用例如图3-7所示。
图3-7 管理员用例图
用户前台进入系统可以进行首页、交流中心、公告栏、图书资讯、图书信息、后台管理等。用户前台用例如图3-8所示。
图3-8 用户前台用例图
进过系统的分析后,就开始记性系统的设计,系统设计包含总体设计和详细设计。总体设计只是一个大体的设计,经过了总体设计,我们能够划分出系统的一些东西,例如文件、文档、数据等。而且我们通过总体设计,大致可以划分出了程序的模块,以及功能。但是只是一个初步的分类,并没有真正的实现。
整体设计,只是一个初步设计,而且,对于一个项目,我们可以进行多个整体设计,通过对比,包括性能的对比、成本的对比、效益的对比,来最终确定一个最优的设计方案,选择优秀的整体设计可以降低开发成本,增加公司效益,从这一点来讲,整体设计还是非常重要的。
书籍推荐系统工作原理图如图4-1所示:
图4-1 系统工作原理图
系统架构图属于系统设计阶段,系统架构图只是这个阶段一个产物,系统的总体架构决定了整个系统的模式,是系统的基础。书籍推荐系统的整体结构设计如图4-2所示。
图4-2 系统结构图
数据库是计算机信息系统的基础。目前,电脑系统的关键与核心部分就是数据库。数据库开发的优劣对整个系统的质量和速度有着直接影响。
数据库的概念结构设计采用实体—联系(E-R)模型设计方法。E-R模型法的组成元素有:实体、属性、联系,E-R模型用E-R图表示,是提示用户工作环境中所涉及的事物,属性则是对实体特性的描述。在系统设计当中数据库起着决定性的因素。下面设计出这几个关键实体的实体—关系图。
数据模型中的实体(Entity),也称为实例,对应现实世界中可区别于其他对象的“事件”或“事物”。例如,公司中的每个员工,家里中的每个家具。
本系统的E-R图如下图所示:
1、图书信息实体图如图4-3所示:
图4-3图书信息实体图
2、用户信息实体图如图4-4所示:
图4-4用户信息实体图
3、书籍公告实体图如图4-5所示:
图4-5书籍公告实体图
数据库的表信息属于设计的一部分,下面介绍数据库中的各个表的详细信息。
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| 图书位置 |
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| 智能推荐 |
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书籍推荐系统,在系统首页可以查看首页、交流中心、公告栏、图书资讯、图书信息等内容,如图5-1所示。
图5-1用户前台功能界面图
用户注册,在用户注册页面可以填写用户名、密码、姓名、年龄、专业、喜欢书籍等详细内容进行注册,如图5-2所示。
图5-2用户注册界面图
登录,在登录页面通过填写账号、密码等信息完成登录,如图5-3所示。图书信息页面通过填写书籍编号、书籍名称、书籍类型、图片、书籍文件、作者、出版社、出版时间点击次数等信息进行点击下载操作,如图5-4所示。
图5-3登录界面图
图5-4图书信息界面图
留言反馈,在留言反馈页面通过填写留言内容等信息进行立即提交,如图5-5所示。书籍公告页面通过填写标题、内容、时间等信息进行提交操作,如图5-6所示。
图5-5留言反馈界面图
图5-6书籍公告界面图
管理员登录,通过填写注册时输入的用户名、密码、角色进行登录,如图5-7所示。
图5-7管理员登录界面图
管理员登录进入书籍推荐系统可以查看首页、站点管理(轮播图、公告栏)用户管理(管理员、普通用户)内容管理(交流中心、论坛分类、图书资讯、资讯分类)更多管理(图书分类、图书信息)系统管理等信息。
图5-8管理员功能界面图
图书分类管理,在图书分类管理页面中可以查看书籍类型等信息,并可根据需要对已有图书分类管理进行修改或删除等操作,如图5-9所示。
图5-9图书分类管理界面图
图书信息管理,在图书信息管理页面中可以查看书籍编号、书籍名称、书籍类型、图片、书籍文件、作者、出版社、出版时间等信息,并可根据需要对已有图书信息管理进行修改或删除等详细操作,如图5-10所示。
图5-10图书信息管理界面图
书籍公告,在书籍公告页面中可以查看标题、简介、图片等内容,并且根据需要对已有书籍公告进行详情,修改或删除等详细操作,如图5-11所示。
图5-11书籍公告界面图
系统开发的最后一个步骤就是系统测试,系统测试也是整个系统十分重要的一个环节,测试的好坏关系到产品的发展。用户对软件的质量、性能和可靠性等需求就要通过测试来实现。测试过程要必须遵循严谨性、完善性、规范性的原则,测试的主要目的就是看看在系统运行中,是否会出现bug,然后对出现的bug进行调试,直到程序完美运行。但是软件的测试只能尽可能的减少bug,理论上来说是无法达到消除bug。但是bug越少,系统出错的几率就越低,用户使用起来也更方便、更安全。
近年来,软件包含测试从现在的检验当中来看,系统接近预期目标可能出现的问题,并对这些错误做出相应的修正,假如我们不进行早期的测试错误就会延续下去,最后所做出的成品就会有很大的困难。
我们要在这个测试的过程当中找出错误。测试成软件开发的主要一部分,自从有了程序的设计那天开始,它就成为了重要的组成部分。经过统计来看,软件测试可以占据这个系统45%的工作量,而在软件开发的成本当中,对于测试成本来说它包含了很多的测试工作。每个程序测试时都会出现和遇到错误。在整个程序的开发过程当中,人为去查找错误是非常复杂和困难的,所以我们一般都会找一些测试的工具来进行测试。
随着现代信息的快速发展,在社会各大领域中已经都开始应用网络信息技术,在应用网络技术的同时人们也开始把软件的质量问题作为了一个重要焦点来关注,因为一个软件的好与坏它决定着这个系统在市场上的生存,所以我们必须要把软件质量来做好,这样才有一定的生存能力。对于用户来说它们首先选用的都是保证这个系统软件的质量问题,因为一个系统的软件质量决定着用户在后期上成本经济的问题。图6-1就是纠错测试流程。
图6-1 测试与纠错信息流程
具体测试方法包括:黑盒测试和白盒测试。
黑盒测试又被人们称作为功能测试,通常是在程序的接口来做一些测试的方法,它一般包括对程序的功能和使用的方法来做出一些数据的接受和输出,同时还可以做出正确的输出信息,并保证与外部信息的完整性。
白盒测试通常被人们称作为结构测试,在整个程序的结构和处理当中它是由程序当中的逻辑测试和检验程序来完成一些正确的工作。
具体的功能测试它是包括:系统的适用性、准确性、安全性等功能测试。
本书籍推荐系统满足相关信息的管理需求,在设计时借鉴了国内外优秀网站的优点,从界面到系统设计都保证了管理员以及用户能够方便操作。系统的主要特点和优点归纳如下:
(1)本系统用的移置性和针对性都比较高,因为针对性高可以提供更好的服务而移置性可以在多个系统上运行,更给用户带来了极大的方便。
(2)该书籍推荐系统内容全面,管理方便可以及时的全面的处理各种错误,异常,这样避免了很多因用户的马虎操作而出现的失误,其操作方便,用户界面友好,能够上网的人都可以很好的进行操作。
经过对上述的测试结果分析,所有基本功能齐全,操作简单,系统运行性能良好,系统安全可靠,能促进书籍推荐系统平台的发展,发展前景广阔。
本系统通过对Python和Mysql数据库的简介,从硬件和软件两反面说明了书籍推荐系统的可行性,本文结论及研究成果如下:实现了Python与Mysql相结合构建的书籍推荐系统,网站可以响应式展示。通过本次书籍推荐系统的研究与实现,我感到学海无涯,学习是没有终点的,而且实践出真知,只有多动手才能尽快掌握它,经验对系统的开发非常重要,经验不足,就难免会有许多考虑不周之处。比如要有美观的界面,更完善的功能,才能吸引更多的用户。
由于在此之前对于Python知识没有深入了解,所以从一开始就碰到许多困难,例如一开始的页面显示不规范、数据库连接有问题已经无法实现参数的传递等等,不过通过在网上寻找有关资料以及同学的帮助下最后都得到了解决,在此过程中,我不仅学到了很多知识,也提高了自己解决问题的能力,尤其是学会如何从大量的信息中筛选出所需有用的信息,同时我更加深刻的体会到了,虽然书本上的大部分知识都是有价值,正确的,但实际上每个人编程的思路和对数据处理的方法、思想都是不同的,这就要求我们一定要通过实践才能找到解决问题的方案。在此次毕业设计活动中,我不断的提高了自己,也得到了宝贵的经验,我相信这些对我以后的发展都会有很大帮助。
通过这次书籍推荐系统的开发,我参考了很多相关系统的例子,取长补短,吸取了其他系统的长处,逐步对该系统进行了完善,但是该系统还是有很多的不足之处,有待以后进一步学习。
实践证明,书籍推荐系统有着非常好的发展前景,经过测试运行,系统各项功能都十分完善,界面漂亮,使用方便,操作容易,在技术理论上已经成熟。
大学的学习生活在这个季节将结束,但是在我的生命这仅仅只是一个逗号,我将面对的旅程的另一个的开始。通过这次毕业设计的整个开发过程,从需求分析到具体功能实现,再到最终测试和维护的理解有了很大的进步,让我对系统开发有了更深刻的认识,对我个人的实践能力和解决问题的能力,都有了很大的帮助。这是这次毕业设计最大的收获。
首先要感谢我的指导老师,他在论文写作上,给予了我各种无私的帮助,治学严谨,严格要求,使我获得了很大的收获。老师深厚的理论知识和丰富的实践经验,都深深的影响到我,在这方面,我谨表示衷心的感谢。
其次,我还要对所有的老师和同学表示感谢,他们在我学习的过程中,都积极的提供了很多帮助,无论是专业知识,还是实践操作技能,也能够让我在论文写作中,遇到的一些难题迎刃而解。
最后,对阅读和评审本论文的各位老师表示衷心的感谢!
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