茶文化互動(dòng)式體驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王碩 王征風(fēng) 何佳 劉永奇 雷豈媛 劉正洋

摘要：茶文化，中華民族的傳統(tǒng)瑰寶，蘊(yùn)含著豐富的歷史、哲學(xué)和審美內(nèi)涵。為了更好地傳承和發(fā)揚(yáng)優(yōu)秀茶文化，文章提出在“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”時(shí)代下，構(gòu)建一個(gè)茶文化互動(dòng)式體驗(yàn)系統(tǒng)。系統(tǒng)通過SpringBoot+Vue實(shí)現(xiàn)整體搭建，并結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”等技術(shù)手段，以推銷茶文化相關(guān)產(chǎn)品為主體，實(shí)現(xiàn)茶文化的靈活傳播。為茶文化的推廣和發(fā)展提供了新的思路和平臺(tái)，同時(shí)也為其他領(lǐng)域的文化體驗(yàn)系統(tǒng)提供了參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：互動(dòng)式；大數(shù)據(jù)；SpringBoot；Vue

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2024）07-0067-04

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

0 引言

在當(dāng)今數(shù)字時(shí)代背景下，茶文化的傳承和推廣面臨著前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)跨地域傳播，大數(shù)據(jù)智能提供個(gè)性化內(nèi)容，為茶文化的發(fā)展提供了新的契機(jī)。在大數(shù)據(jù)的力量下，茶文化的傳播與發(fā)展也有了新的途徑。一些分析師認(rèn)為，伴隨著中國(guó)數(shù)字產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)茶葉市場(chǎng)也逐步走出實(shí)體經(jīng)營(yíng)模式，開啟更適合當(dāng)代消費(fèi)者的線上銷售模式[1]，通過增強(qiáng)消費(fèi)者對(duì)茶文化的了解和認(rèn)同，提高茶文化的普及率和影響力，茶行業(yè)將更好地發(fā)展。

本系統(tǒng)基于SpringBoot+Vue技術(shù)，構(gòu)建出一個(gè)茶文化互動(dòng)式的體驗(yàn)系統(tǒng)，利用“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”技術(shù)，為用戶提供商品推薦、學(xué)習(xí)交流、文化宣傳等多維度的體驗(yàn)。在帶動(dòng)消費(fèi)的同時(shí)，推動(dòng)茶文化傳播，達(dá)到促進(jìn)茶文化生態(tài)體系的構(gòu)建，為全球茶文化的繁榮貢獻(xiàn)文化科技融合典范。

1 系統(tǒng)需求分析

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的人通過網(wǎng)絡(luò)來了解和學(xué)習(xí)茶文化，也有越來越多的人通過網(wǎng)絡(luò)來購(gòu)買和銷售茶葉、茶具等相關(guān)產(chǎn)品。然而，目前市面上的相關(guān)系統(tǒng)無法滿足用戶的多樣化和個(gè)性化的需求，也無法有效地傳承和弘揚(yáng)茶文化的精髓。根據(jù)目前市場(chǎng)上的痛點(diǎn)問題，本系統(tǒng)以用戶為中心，以茶文化為主題，以信息技術(shù)為支撐，以服務(wù)為導(dǎo)向，集知識(shí)獲取、茶葉銷售、交流互動(dòng)、評(píng)價(jià)反饋等功能于一體的綜合式系統(tǒng)。

系統(tǒng)模塊分為3個(gè)部分，主要包括用戶模塊、管理員模塊和個(gè)體運(yùn)營(yíng)商模塊。用戶模塊核心功能包含有：用戶信息管理、商品信息服務(wù)、智能合約服務(wù)、智能推薦服務(wù)、4個(gè)子模塊。管理員模塊核心功能包含有：信息管理、運(yùn)營(yíng)管理、系統(tǒng)權(quán)限管理、系統(tǒng)維護(hù)、知識(shí)庫(kù)維護(hù)5個(gè)子模塊。個(gè)體運(yùn)營(yíng)商模塊核心功能包含有：運(yùn)營(yíng)商信息管理、訂單管理、商品信息管理、售后保障服務(wù)4個(gè)子模塊。具體系統(tǒng)核心功能如圖1所示。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的目標(biāo)是為用戶提供一個(gè)宣傳茶文化的互動(dòng)式體驗(yàn)系統(tǒng)，讓用戶可以在線購(gòu)買、評(píng)價(jià)和推薦各種茶葉、茶具的同時(shí)也可以在線了解、學(xué)習(xí)、分享和交流茶文化的知識(shí)、歷史等。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，本系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)采用MVC模式，使用“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”技術(shù)采集、分析數(shù)據(jù)，利用SpringBoot+Vue作為平臺(tái)的技術(shù)骨架開發(fā)而成。具備高內(nèi)聚、低耦合的特性，通過分離業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)與界面來編寫代碼，減少了開發(fā)者編碼的時(shí)間，提高了工作效率[2]。系統(tǒng)架構(gòu)共分為三層：視圖層、業(yè)務(wù)處理層、數(shù)據(jù)層，系統(tǒng)架構(gòu)圖2所示，并對(duì)各層進(jìn)行詳細(xì)描述。

視圖層：展示用戶所看到的界面，使用目前較為流行Vue框架開發(fā)，利用其提供的組件化、模塊化、路由管理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)豐富的功能和交互效果，且能夠適應(yīng)多種終端設(shè)備的訪問。讓用戶在體驗(yàn)功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)與茶文化的互動(dòng)和體驗(yàn)。視圖層與業(yè)務(wù)處理層使用JSON進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和通信。

業(yè)務(wù)處理層：進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯處理的層面，使用SpringBoot技術(shù)框架，設(shè)計(jì)使用RESTful風(fēng)格的API接口，對(duì)視圖層所需業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行封裝，組合數(shù)據(jù)持久層中的基本功能，形成復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯功能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的持久化、緩存、事務(wù)管理、權(quán)限控制等功能。從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)高效、穩(wěn)定、安全的服務(wù)端，業(yè)務(wù)處理層負(fù)責(zé)處理視圖層的請(qǐng)求，利用@ReponseBody注解將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為JSON格式，起到渲染視圖層的效果。

數(shù)據(jù)層：包括MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)和大數(shù)據(jù)模塊，為系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)、管理、優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持和智能決策。使用Hadoop框架對(duì)用戶在系統(tǒng)上瀏覽的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析、挖掘等操作，以獲取用戶的喜好，分析大眾瀏覽的趨勢(shì)。并將所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計(jì)、建模、預(yù)測(cè)，進(jìn)而保存到平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)通過Mapper層實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互，系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)交互采用MyBatis-Plus框架，保證數(shù)據(jù)訪問的性能和穩(wěn)定性。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

2.2.1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為保證數(shù)據(jù)的高效存取和便于維護(hù)，通過對(duì)系統(tǒng)用戶和業(yè)務(wù)的分析，抽象出用戶、管理員、個(gè)體運(yùn)營(yíng)商、商品、購(gòu)物車、訂單、茶文化知識(shí)庫(kù)7個(gè)實(shí)體。經(jīng)過分析業(yè)務(wù)流程以及各種主要數(shù)據(jù)對(duì)象的關(guān)系，設(shè)計(jì)出E-R圖，如圖3所示。

2.2.2 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

經(jīng)過概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，現(xiàn)在將轉(zhuǎn)換為邏輯結(jié)構(gòu)模型，如下：

用戶（用戶ID，知識(shí)庫(kù)ID，用戶資料，用戶賬號(hào)，用戶密碼，聯(lián)系方式，收貨地址）

管理員（管理員ID，用戶名ID，訂單號(hào)，管理員賬號(hào)，管理員密碼，管理員姓名）

個(gè)體運(yùn)營(yíng)商（運(yùn)營(yíng)商ID，用戶名ID，運(yùn)營(yíng)商賬號(hào)，賬號(hào)密碼，運(yùn)營(yíng)商名稱，聯(lián)系電話，聯(lián)系地址）

商品（商品編號(hào)，運(yùn)營(yíng)商ID，運(yùn)營(yíng)商ID，商品名稱，商品售價(jià)，商品產(chǎn)地，質(zhì)檢報(bào)告）

購(gòu)物車（用戶ID，商品編號(hào)，商品信息，商品價(jià)格，運(yùn)營(yíng)商名稱）

訂單（訂單號(hào)，商品編號(hào)，用戶ID，訂單價(jià)格，創(chuàng)建時(shí)間，商品信息，發(fā)貨地址）

茶文化知識(shí)庫(kù)（知識(shí)庫(kù)ID，茶文化歷史，茶葉類型，茶葉品鑒，創(chuàng)建時(shí)間，數(shù)據(jù)來源，更新時(shí)間，交流討論）

3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

為了保證系統(tǒng)提供高效、美觀、易用的用戶界面，同時(shí)也要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全、可擴(kuò)展。系統(tǒng)在技術(shù)上采用目前流行的SpringBoot+Vue開發(fā)框架，以及第三方組件庫(kù)Element UI、Echarts等，具有優(yōu)勢(shì)在于開發(fā)成本低， 靈活性高以及響應(yīng)速度快[3]。系統(tǒng)通過使用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)而提升用戶的互動(dòng)式體驗(yàn)感受，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)茶葉銷售、茶藝傳播、茶文化推廣等功能，系統(tǒng)采用PC端的模式運(yùn)行，用戶只需要通過瀏覽器就可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的訪問，簡(jiǎn)潔高效。系統(tǒng)主頁面如圖4所示。

3.2 系統(tǒng)核心技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

3.2.1 大數(shù)據(jù)處理功能實(shí)現(xiàn)

大數(shù)據(jù)處理是系統(tǒng)的核心部分，是保證系統(tǒng)產(chǎn)生效果的重要驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后續(xù)智能推薦，互動(dòng)體驗(yàn)的基石。

何謂大數(shù)據(jù)？一言概之，其指的是在較短時(shí)間內(nèi)無法用常規(guī)技術(shù)和工具對(duì)一定范圍內(nèi)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行收集、整理、存儲(chǔ)和分析的數(shù)據(jù)[4]。該功能的實(shí)現(xiàn)是利用大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)、并行計(jì)算技術(shù)。并對(duì)系統(tǒng)的茶文化知識(shí)庫(kù)以及平臺(tái)用戶所反饋的相關(guān)數(shù)據(jù)通過ODS層進(jìn)行有效的獲取、存儲(chǔ)、管理、分析和挖掘。主要采用Hadoop框架進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，它是一種MAP算法框架，利用分布式框架結(jié)構(gòu)，包含分布式文化與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，充分發(fā)揮其模塊功能作用，形成大數(shù)據(jù)處理框架平臺(tái)，是市場(chǎng)上應(yīng)用頻率比較高的[5]。

通過使用Hadoop的HDFS作為分布式文件系統(tǒng)，因?yàn)镠DFS具有很高的可擴(kuò)展性和容錯(cuò)性，提供很高的數(shù)據(jù)吞吐量，非常適合存儲(chǔ)和檢索大量的商品圖片和用戶上傳的文件。利用其分布式的特點(diǎn)首先將系統(tǒng)收集的用戶體驗(yàn)數(shù)據(jù)在ODS層進(jìn)行簡(jiǎn)單的清洗、設(shè)計(jì)，進(jìn)一步在DWD層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)劃和處理，將產(chǎn)生的結(jié)果同步到DWS層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行MaxCompute離線計(jì)算，最后將DWD層和DWS層處理后的數(shù)據(jù)在Hadoop平臺(tái)進(jìn)行匯總，然后將產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)入ADS層。通過對(duì)不同層次之間的加工過程實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)資產(chǎn)向信息資產(chǎn)的轉(zhuǎn)化，并且對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行有效的元數(shù)據(jù)管理及數(shù)據(jù)質(zhì)量處理，然后將所有處理好的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，供后續(xù)功能使用，具體過程如圖5所示。

3.2.2 智能推薦功能實(shí)現(xiàn)

在系統(tǒng)的使用過程中，用戶可能面臨大量的信息和內(nèi)容選擇，為此智能推薦應(yīng)運(yùn)而生。通過利用大數(shù)據(jù)分析和算法，智能推薦可以為用戶提供入性化、精準(zhǔn)的內(nèi)容推薦，極大地提升系統(tǒng)與用戶的互動(dòng)式體驗(yàn)。推薦框架如圖6所示，并簡(jiǎn)述實(shí)現(xiàn)過程。

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能推薦功能主要經(jīng)歷以下4步驟完成。

第一步：數(shù)據(jù)收集和處理。主要是收集用戶的基本信息、瀏覽記錄、評(píng)價(jià)記錄、反饋記錄。然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換、歸一化等預(yù)處理操作，以便后續(xù)的分析和建模。

第二步：數(shù)據(jù)分析和挖掘。系統(tǒng)利用Hadoop框架進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，并對(duì)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和分類分析，從數(shù)據(jù)中提取出有價(jià)值的信息和知識(shí)，如用戶的偏好、興趣、需求、行為模式等，以及茶葉的特征、相似度、流行度等。

其中上面兩步在大數(shù)據(jù)處理時(shí)已完成。

第三步：推薦模型的構(gòu)建和訓(xùn)練。根據(jù)大數(shù)據(jù)處理后ADS層的相關(guān)數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)使用基于內(nèi)容的推薦算法，這種推薦算法是以物品的內(nèi)容描述信息為依據(jù)來做出的推薦，本質(zhì)上是基于對(duì)物品和用戶自身的特征或?qū)傩缘闹苯臃治龊陀?jì)算[6]。根據(jù)茶葉的內(nèi)容屬性（如名稱、類別、價(jià)格等），計(jì)算茶葉之間的相似度，然后根據(jù)用戶的歷史行為（如瀏覽、購(gòu)買等），找出用戶喜歡的茶葉，再推薦與之相似的茶葉給用戶并利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)集構(gòu)建和訓(xùn)練推薦模型，以便能夠根據(jù)用戶的特征和行為，預(yù)測(cè)用戶對(duì)茶葉的評(píng)分或偏好，并生成個(gè)性化的推薦列表。

第四步：推薦結(jié)果的展示和反饋。將推薦模型生成的推薦列表，將推薦數(shù)據(jù)展示給用戶，同時(shí)收集用戶對(duì)推薦結(jié)果的反饋（如滿意度、點(diǎn)擊率、轉(zhuǎn)化率等），并將反饋信息作為新的數(shù)據(jù)源，不斷更新和優(yōu)化推薦模型，以提高推薦的準(zhǔn)確性和效果。

3.2.3 互動(dòng)體驗(yàn)功能實(shí)現(xiàn)

為了更好地解決社會(huì)痛點(diǎn)問題，提升用戶與產(chǎn)品的互動(dòng)，讓用戶能夠更好地了解茶葉的種類、制作工藝、品鑒方法、文化背景等信息，同時(shí)也能夠參與一些有趣的互動(dòng)，如體驗(yàn)虛擬的制茶、揀茶等，感受茶的魅力和趣味。在系統(tǒng)后期設(shè)置互動(dòng)體驗(yàn)功能。

系統(tǒng)在原本的MVC架構(gòu)體系中內(nèi)嵌Unity3D框架構(gòu)建茶文化虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，利用Unity3D生成的虛擬場(chǎng)景在外界實(shí)際數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下，并使用Vuforia框架實(shí)現(xiàn)對(duì)VR設(shè)備的支持[7]。利用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR） 為用戶提供實(shí)景體驗(yàn)的功能，讓用戶進(jìn)入一個(gè)模擬的茶葉場(chǎng)景，感受茶葉的生長(zhǎng)環(huán)境、制作過程、品飲方式等。體驗(yàn)茶文化的悠久歷史和采茶制茶的過程，使用戶能夠全面地觀看。使用戶在虛擬環(huán)境中進(jìn)行探索和互動(dòng)，與場(chǎng)景進(jìn)行交互方便用戶更加詳細(xì)地了解場(chǎng)景信息。

通過以上場(chǎng)景，用戶可以發(fā)布自己的文章、心得和想法，分享知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，與其他用戶進(jìn)行互動(dòng)和交流。系統(tǒng)將會(huì)把這些信息保存到數(shù)據(jù)庫(kù)的體驗(yàn)反饋表當(dāng)中，用作后續(xù)大數(shù)據(jù)處理的原始數(shù)據(jù)。有助于增強(qiáng)用戶的參與感和歸屬感，促進(jìn)社區(qū)的活躍度，同時(shí)也可以促進(jìn)用戶之間的學(xué)習(xí)和交流，進(jìn)一步豐富他們的茶文化素養(yǎng)。

4 結(jié)束語

在基于“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”生態(tài)體系下，利用SpringBoot+Vue所構(gòu)建了一款茶文化互動(dòng)式體驗(yàn)系統(tǒng)。目前雖然還有很多改進(jìn)和學(xué)習(xí)的空間，但已經(jīng)看到了一些鼓舞人心的成果。用戶們可以通過本系統(tǒng)探索茶文化、分享他們的熱情和知識(shí)，大數(shù)據(jù)的運(yùn)用也為茶葉產(chǎn)業(yè)帶來了新的機(jī)會(huì)，使生產(chǎn)者能夠更好地理解市場(chǎng)需求和消費(fèi)者偏好。

在未來，該系統(tǒng)將不斷努力提升用戶體驗(yàn)，豐富平臺(tái)內(nèi)容，使更多人能夠參與其中。同時(shí)，也會(huì)繼續(xù)深入挖掘大數(shù)據(jù)，以更好地滿足用戶需求。相信這一系統(tǒng)將在茶文化的傳承和茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方面發(fā)揮越來越重要的作用。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】