基于JavaWeb的推薦數(shù)據(jù)后臺管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

李光明 房靖力

摘要：在如今信息爆炸的時代，我們需要從海量數(shù)據(jù)中抽取特定的一些數(shù)據(jù)作為與用戶交互的數(shù)據(jù)輸出，將數(shù)據(jù)以一對一或多對一的方式推薦給有特定需求的用戶的系統(tǒng)稱之為推薦系統(tǒng)，而通過hadoop、spark等大數(shù)據(jù)處理組件對大量數(shù)據(jù)處理后的有用數(shù)據(jù)，則需要推薦數(shù)據(jù)后臺管理系統(tǒng)的存放與管理，將特定數(shù)據(jù)輸送到特定用戶客戶端，達到To C即面向用戶的推薦效果;該系統(tǒng)采用JavaWeb技術、B/S模式與MVC思想進行系統(tǒng)開發(fā)。測試結果表明，該系統(tǒng)擁有良好的交互性與可用性。

關鍵詞：大數(shù)據(jù);JavaWeb;B/S模式;推薦系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）03-0066-03

1 背景

互聯(lián)網(wǎng)經過幾十年的發(fā)展，已經成為多用戶端、大數(shù)據(jù)量的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，每天產生超過EB級的數(shù)據(jù)量。如今，衡量一個公司規(guī)模大小需要看它擁有多少數(shù)據(jù)量，由此可見，每天產生的大量數(shù)據(jù)是未來互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的寶貴財富。

當人們面對如此海量的數(shù)據(jù)而無所適從時，推薦系統(tǒng)油然而生，通過此類系統(tǒng)，人們可以從海量的數(shù)據(jù)中提取到對自己有用的信息而做出下一步決策。一個成功的推薦系統(tǒng)需要有數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)分析處理模塊以及前后臺數(shù)據(jù)管理與用戶交互的模塊。

本文設計實現(xiàn)了基于JavaWeb的推薦數(shù)據(jù)后臺管理系統(tǒng)，用于將經過推薦算法模塊計算過后的數(shù)據(jù)進行管理與操作，按照不同用戶的性格習慣，推薦出對應的個性化數(shù)據(jù);同時本系統(tǒng)包括了對用戶信息及其權限的基本管理與日志系統(tǒng)的管理。

2 系統(tǒng)開發(fā)技術簡介

2.1 JavaWeb技術簡介

Java是一款面向對象的高級語言，它具有封裝、繼承、多態(tài)三大特性，保證了它在代碼書寫方面優(yōu)于面向過程語言。Java擁有獨特的JVM虛擬機，保證了它可跨平臺使用，并且，Java的垃圾回收發(fā)生在JVM的堆內存中，有分代回收等垃圾回收算法對Java對象進行自動垃圾回收，無須像C++-樣手動回收、釋放資源。

Java作為一款從出世以后就備受歡迎的語言，已經是Apache、阿里巴巴、京東等大型公司的眾多組件的底層語言，并且再大數(shù)據(jù)Hadoop生態(tài)領域，Java同樣是包括Hadoop、Flume、Kafka等大數(shù)據(jù)組件的底層語言。

Java擁有許多進行Web開發(fā)的優(yōu)秀基礎框架，例如Spring、SpringMVC、MyBatis，SpringBoot等后端框架，良好的結合了與大數(shù)據(jù)組件相關的API供程序員使用。在JavaWeb類程序發(fā)布上線以后，同樣擁有良好的技術支持在線維護與后期擴展，是開發(fā)后臺類管理系統(tǒng)的首選技術。

2.2 MVC模式概述

MVC即Model、View、Controller系統(tǒng)開發(fā)三層架構模式，有利于實現(xiàn)代碼的高內聚低耦合的特性，也有利于后期的代碼擴展與維護。

MVC的原理就是將整個系統(tǒng)代碼的邏輯按輸入、邏輯處理、輸出來分為Model、View、Controller三層進行分離，從而使該系統(tǒng)分為視圖、控制、模型層三層。

模型層中包括邏輯上的Service（業(yè)務處理）層以及Dao（數(shù)據(jù)庫交互）層，主要負責系統(tǒng)中業(yè)務方面以及數(shù)據(jù)交互方面的邏輯處理。視圖層指與用戶交互的前端頁面，例如經常使用的JSP、ThymeLeaf及FreeMarker等模板引擎?？刂茖迂撠熃邮战涌谥袀鱽淼臄?shù)據(jù)以及輸出數(shù)據(jù)到視圖層進行頁面渲染。MVC模式在推薦數(shù)據(jù)管理平臺中的應用模型圖如圖1所示。3系統(tǒng)分析

本文使用SSM作為推薦數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的后臺框架，SSM即Spring.SpringMVC、MyBatis的總稱，其具有配置簡單、代碼解耦性強、后期可維護性可擴展性高的良好優(yōu)勢。使用Java編程語言編寫代碼，與其他組件底層代碼相同，API互通，具有高性能、跨平臺等優(yōu)點。Mysql數(shù)據(jù)庫作為持久層軟件，因其輕量的架構、免費開源的特性，具有易用性強、功能強大、成本低廉、可進行分布式構建的優(yōu)點。

本文主要設計開發(fā)一個存儲和管理推薦數(shù)據(jù)的后臺數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其所用技術從技術可行性、操作可行性.經濟可行性方面都是可行的，可以完成從開始的編碼到最終的運行、測試、上線、維護的整個過程。

4 系統(tǒng)設計

推薦數(shù)據(jù)后臺管理系統(tǒng)主要用于對各類計算后的推薦數(shù)據(jù)、日志數(shù)據(jù)、用戶信息數(shù)據(jù)等進行操作。系統(tǒng)共包含普通管理員與超級管理兩類用戶，超級管理員對普通管理員的信息進行管理維護。普通管理員主要對推薦信息及用戶信息進行管理維護，其中推薦信息管理模塊的數(shù)據(jù)主要來源為離線信息數(shù)據(jù)，即經過推薦算法模型計算后的TOP-N推薦信息，前端通過各項數(shù)據(jù)的推薦權重進行推薦，權重越高，數(shù)據(jù)排名越靠前，同時管理員可以人工操作近期的熱點數(shù)據(jù)并將推薦權重升高，進而在頁面上顯示TOP-N推薦結果。

4.1 系統(tǒng)架構設計

系統(tǒng)后端框架采用SSM（Spring、SpringMVC、MyBatis）后端集成框架，前端UI框架使用easy-UI框架，持久層軟件使用Mysql輕量級數(shù)據(jù)庫，使用B/S架構模式通過瀏覽器登錄方式進行頁面訪問，使用tomcat作為系統(tǒng)的輕量級服務器，采用MVC模式進行系統(tǒng)開發(fā)。

4.2 各模塊功能概述

4.2.1 登錄模塊

為了保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，需要在登錄模塊中使用基于安全的組件shiro，shiro組件底層集成了權限配置和權限控制以及對系統(tǒng)訪問路徑的過濾，可以對每個接口進行需求過濾，達到安全登錄安全退出的目的。

登錄模塊使用賬戶、密碼、驗證碼三級驗證，首先通過前端比對賬戶密碼的格式正確性，然后通過數(shù)據(jù)庫比對賬戶密碼正確性，同時通過實時生成的驗證碼在前端進行比對，三級驗證通過后才可以登入系統(tǒng)。

系統(tǒng)退出后需要重新登入，不可以通過瀏覽器上方返回按鈕返回，通過shiro接口過濾實現(xiàn)。

4.2.2 管理員管理模塊

系統(tǒng)包括三級用戶，超級管理員、普通管理員及基本用戶，超級管理員作為系統(tǒng)最高權限角色，管理系統(tǒng)日志數(shù)據(jù)以及對普通管理員進行維護;普通管理員維護基本數(shù)據(jù)以及普通用戶的操作行為;設立普通用戶角色是為了在無權限下對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)進行查看下載。

4.2.3 推薦數(shù)據(jù)管理模塊（本系統(tǒng)以電影數(shù)據(jù)為例）

推薦系統(tǒng)前端通過網(wǎng)頁埋點技術將用戶的日常點擊瀏覽日志數(shù)據(jù)通過kafka消息隊列以及Spark并行處理模塊進行處理后存人推薦數(shù)據(jù)后臺管理系統(tǒng)中，為前端推薦展示作數(shù)據(jù)支持以及底層持久化。

4.2.4 用戶管理模塊

用戶管理模塊主要是對用戶基本信息進行維護，通過管理員對普通用戶的操作權限進行維護，以期對不同用戶顯示出不同的個性化推薦結果。

4.3 數(shù)據(jù)庫設計

通過對系統(tǒng)的前期需求調研以及系統(tǒng)分析后，可將本系統(tǒng)分為10個數(shù)據(jù)表，包括admin（管理員表），user（用戶表），roles（角色表），alstab（電影評分表），category（電影類型表），movie（電影信息表），moviecategory（電影Id及類型Id對應表），review（交互日志分析表），similartab（相似標簽表），topdefaultmovies（排行前15存儲表），數(shù)據(jù)表及數(shù)據(jù)字段如表1所示。

5 系統(tǒng)實現(xiàn)

5.1 系統(tǒng)搭建環(huán)境系統(tǒng)

推薦數(shù)據(jù)后臺管理系統(tǒng)所采用的系統(tǒng)環(huán)境如表2所示。

5.2 系統(tǒng)部署

基于JavaWeb的推薦數(shù)據(jù)后臺管理系統(tǒng)編寫完成后需要進行系統(tǒng)上線測試，本文使用的部署服務器是開源免費的輕量級Tomc at服務器，成功部署后可以供其他用戶訪問，若需要通過外網(wǎng)訪問，則需要租用公用服務器如阿里云服務器并進行域名購買，此后用戶可使用特定域名登入系統(tǒng)。

6 系統(tǒng)測試

在系統(tǒng)開發(fā)完成后，為保障系統(tǒng)在正式上線后穩(wěn)定運行，不出現(xiàn)嚴重的bug，我們需要對系統(tǒng)進行系統(tǒng)測試。通常使用黑盒測試和白盒測試兩種方式。黑盒測試即完全屏蔽內部代碼，只對前端功能進行功能邏輯測試，在出現(xiàn)問題后進行bug追蹤并修改bug，而白盒測試則是對系統(tǒng)中的代碼邏輯、代碼語法以及方法、接口等進行單元測試，確保每一模塊不發(fā)生重大邏輯錯誤。

本文主要使用黑盒測試的方式對系統(tǒng)外部功能進行了測試，對代碼書寫中的邏輯錯誤等在代碼編寫階段已經解決。

6.1 測試環(huán)境

系統(tǒng)平臺所采用的測試環(huán)境見表3。

6.2 白盒測試

在代碼編寫階段，對代碼的書寫邏輯，命名規(guī)范，路徑配置等進行模塊測試，針對每一模塊可以使用Test方法對單模塊進行模塊測試，在底層代碼階段對整個系統(tǒng)的bug及邏輯錯誤進行修復。

7 結束語

本文使用javaWeb等相關技術設計并實現(xiàn)了一個基于B/S架構的推薦數(shù)據(jù)后臺管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)是基于大數(shù)據(jù)的推薦系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)支持系統(tǒng)，為推薦系統(tǒng)前端進行數(shù)據(jù)支持與維護。本系統(tǒng)發(fā)布維護簡單，都使用開源免費的數(shù)據(jù)庫以及服務器，通過開源服務器發(fā)布系統(tǒng)后，用戶可根據(jù)IP或域名對系統(tǒng)進行訪問。對整個推薦系統(tǒng)的維護，只需在服務端進行，提高了系統(tǒng)的安全性與可維護性;該后臺系統(tǒng)通過MVC的思想對代碼模塊進行解耦，大大提高了編程速度與效率及后期可擴展性。

本系統(tǒng)針對推薦數(shù)據(jù)進行管理維護，與推薦系統(tǒng)的前端系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)對接，有較好的數(shù)據(jù)展示支持作用。

本系統(tǒng)的下一步工作對系統(tǒng)的日志管理模塊進行細化，嘗試構建單獨的日志服務器，對后臺中每個用戶的操作數(shù)據(jù)進行精細化區(qū)分，以期達到更好的數(shù)據(jù)支持與個性化推薦效果。

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