基于python推荐算法的电影推荐系统设计与实现

摘 要

关键词：基于推荐算法的电影推荐系统；VUE技术；MySQL；Python

Abstract

Key Words

目 录
目 录 III
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 目的和意义 1
1.3 论文结构安排 2
2 相关技术 3
2.1 B/S结构介绍 3
2.2 MySQL数据库介绍 3
2.3 Python语言 4
3 系统分析 6
3.1 系统可行性分析 6
3.1.1 技术可行性分析 6
3.1.2 经济可行性分析 6
3.1.3 可行性分析 6
3.2 系统性能分析 7
3.2.1 易用性指标 7
3.2.2 可扩展性指标 7
3.2.3 健壮性指标 7
3.2.4 安全性指标 8
3.3 系统流程分析 8
3.3.1 操作流程分析 8
3.3.2 登录流程分析 9
3.3.3 信息添加流程分析 10
3.3.4 信息删除流程分析 11
4 系统设计 12
4.1 系统概要设计 12
4.2 系统功能结构设计 12
4.3 数据库设计 13
4.3.1 数据库E-R图设计 13
4.3.2 数据库表结构设计 15
5 系统实现 19
5.1 用户管理 19
5.2 电影类型管理 19
5.3 电影信息管理 20
5.4 论坛交流管理 20
5.5 电影预定 21
5.6 我的订单 22
6 系统测试 23
6.1 系统测试的特点 23
6.2 测试结果分析 23
结 论 25
致 谢 26
参考文献 27

1 绪论
1.1 研究背景
当前社会各行业领域竞争压力非常大，随着当前时代的信息化，科学化发展，让社会各行业领域都争相使用新的信息技术，对行业内的各种相关数据进行科学化，规范化管理。这样的大环境让那些止步不前，不接受信息改革带来的信息技术的企业随时面临被淘汰，被取代的风险。所以当今，各个行业领域，不管是传统的教育行业，餐饮行业，还是旅游行业，医疗行业等领域都将使用新的信息技术进行信息革命，改变传统的纸质化，需要人手工处理工作事务的办公环境。软件信息技术能够覆盖社会各行业领域是时代的发展要求，各种数据以及文件真正实现电子化是信息社会发展的不可逆转的必然趋势。本基于推荐算法的电影推荐系统也是紧跟科学技术的发展，运用当今一流的软件技术实现软件系统的开发，让家具销售库存管理信息完全通过管理系统实现科学化，规范化，程序化管理。从而帮助信息管理者节省事务处理的时间，降低数据处理的错误率，对于基础数据的管理水平可以起到促进作用，也从一定程度上对随意的业务管理工作进行了避免，同时，基于推荐算法的电影推荐系统的数据库里面存储的各种动态信息，也为上层管理人员作出重大决策提供了大量的事实依据。总之，基于推荐算法的电影推荐系统是一款可以真正提升管理者的办公效率的软件系统。
1.2 目的和意义
信息数据的处理完全依赖人工进行操作，会耗费大量的人工成本，特别是面对大量的数据信息时，传统人工操作不仅不能对数据的出错率进行保证，还容易出现各种信息资源的低利用率与低安全性问题。更有甚者，耽误大量的宝贵时间，尤其是对信息的更新，归纳与统计更是耗财耗力的过程。所以电子化信息管理的出现就能缓解以及改变传统人工方式面临的处境，一方面可以确保信息数据在短时间被高效处理，还能节省人力成本，另一方面可以确保信息数据的安全性，可靠性，并可以实现信息数据的快速检索与修改操作，这些优点是之前的旧操作模式无法比拟的。因此基于推荐算法的电影推荐系统为数据信息的管理模式的升级与改革提供了重要的窗口。
1.3 论文结构安排
为了帮助用户更好的了解和理解程序的开发流程与相关内容，本文将通过六个章节进行内容阐述。
第一章：描述了程序的开发背景，程序运用于现实生活的目的与意义，以及程序文档的结构安排信息；
第二章：描述了程序的开发环境，包括程序开发涉及到的技术，程序开发使用的数据存储工具等信息；
第三章：描述了程序着手进行开发时，会面临的可行性问题，并对程序功能以及性能要求进行描述；
第四章：描述了程序大功能模块下的功能细分信息，以及存储程序数据的数据库表文件结构的设计信息等；
第五章：描述了程序的功能实现界面的内容，也对程序操作人员操作的部分功能进行了描述；
第六章：描述了程序功能的测试内容，并介绍了系统测试的概念与方法。
3 系统分析
当用户确定开发一款程序时，是需要遵循下面的顺序进行工作，概括为：系统分析–>系统设计–>系统开发–>系统测试，无论这个过程是否有变更或者迭代，都是按照这样的顺序开展工作的。系统分析就是分析系统需要做什么的问题，主要目的就是确定系统的功能，这也为接下来的工作做了一个好的开端。
3.1 系统可行性分析
开发一款程序软件不仅需要时间，也需要人力，物力资源。而进行可行性分析这个环节就是解决用户这方面的疑问，看看程序在当前的条件下是否可以进行开发。
3.1.1 技术可行性分析
此程序选用的开发语言是Python，这种编程语言有着丰富的数据类型，在指令控制语句上也比较完善，更重要的就是对类与对象的大力支持，这些优点为程序开发者提供了技术保障，尤其是现在代码都逐渐模块化，有关系统功能开发的源码在网络上都公开展示了，所以让具备一定计算机开发基础的开发人员独立开发系统在技术上也逐渐容易。
3.1.2 经济可行性分析
开发此程序最关键的设备就是一台电脑，无论是学校计算机室配备的电脑，还是自己入学以来购置的笔记本，都是可以符合开发要求的设备，另外在网络上，学校本已完全覆盖了校园网，所以在设备以及网络上无须考虑经济问题。
3.1.3 可行性分析
随着电脑软件以及配套硬件的完善升级，当下的计算机环境是一片大好，尤其是计算机已经广泛普及到家家户户，所以计算机设备现在是随处可见，由于本次开发的程序占有的资源耗费较小，在一般的电脑或笔记本上都能轻松运转起来。
通过上面的可行性描述，可以从经济，技术，方面解决程序开发是否可行的问题。因此可以认为该程序软件是可以进行开发的。
3.2 系统性能分析
系统性能分析也是比较重要的内容，进行系统性能分析就是为了确保系统的功能要能够在生活中使用时，达到规定的指标，因此一个完整的系统软件，是需要进行系统的性能分析这个步骤的。本次进行性能分析主要从易用性指标，可扩展性指标，系统健壮性指标，系统安全性指标这几个方面进行分析。
3.2.1 易用性指标
本次程序软件的开发的目的就是让使用者可以通过使用该软件提高信息数据的管理效率，同时该程序软件也需要针对不同的操作用户设置对应的功能，因此，此程序的操作流程应该尽量与用户日常操作软件的行为习惯相贴合，另外，程序软件的设计与开发也应考虑非计算机专业用户的计算机操作水平，要让大部分使用者都可以轻松操作程序提供的各个功能。
3.2.2 可扩展性指标
当前需要开发的程序软件是根据当下的用户需求进行设计开发的，但是随着时间的推移，社会大环境的改变，开发出的程序也是需要与时俱进的，需要根据用户不断变换的需求进行相应的功能内容的扩展，需要注意的就是，当对成型的程序进行功能模块新增时，仍然需要保证程序原有架构以及功能不能受到影响，新增的功能模块在系统中也能够正常，该指标达标也就可以保证此程序是可以在满足信息管理要求下，从容应对市场环境的变化。
3.2.3 健壮性指标
程序软件的开发就是为了投入使用时，可以一直稳定的处理各种数据信息，程序软件一旦不稳定，也会给使用者带来干扰。因此从性能分析的角度，就要要求程序软件在应对使用者的误操作，或者是使用者因为各种原因，填写有误的数据等情况时，程序要一直保持稳定，并能够正常让使用者进行使用。当程序的某个功能模块出现异常时，程序的其它功能模块也要能够确保正常使用。程序的健壮性指标达标可以让使用者产生良好的用户体验。
3.2.4 安全性指标
程序软件的安全问题是首要问题，毕竟程序对应数据库里面存放的数据信息是庞大的，里面也包括了许多重要的个人信息，这就对程序要具备一个完善的安全机制提出了要求。因此程序必须要设置登录功能用以进行用户身份的检查，以及身份和权限的匹配，通过对不同用户身份进行功能约束，绝不容忍用户越权操作程序。另外，也需要时刻防范计算机病毒，还有黑客，通过采取针对性的办法进行安全应对，确保程序时刻处于安全的环境，让使用者放心使用。
3.3 系统流程分析
3.3.1 操作流程分析
程序上交给用户进行使用时，需要提供程序的操作流程图（如图3.1所示），这样便于用户容易理解程序的具体工作步骤，现如今程序的操作流程都有一个大致的标准，即先通过登录页面提交登录数据，通过程序验证正确之后，用户才能在程序功能操作区页面操作对应的功能。

在这一部分中, 需要对程序中的登录功能模块（如图3.2所示）进行单独说明. 程序特意设置了登录模块, 主要是为了确保用户使用安全可靠, 让用户体验更加友好. 该功能模块主要负责引导用户提交必要的 login 信息, 然后对提交的信息进行严格的数据验证, 经过验证后才能完成有效的系统访问.

3.3.3 信息添加流程分析
程序的主要职责是赋予操作者录入信息的能力。无论是涉及用户信息添加还是其他功能模块需要处理的信息添加问题，在执行录入操作之前（如图3.3所示），该系统都会遵循统一的操作流程。具体来说，在系统验证后确认录入的数据符合规定要求之后（例如新增用户的注册信息），系统会将这些待登记的数据进行处理并生成相应的记录项。这些记录项会被系统自动分配到对应的数据库表中（例如新增用户的注册信息会被系统自动分配到用户信息数据库表中）。

按照程序预设的信息清除流程进行操作是最稳妥的做法。
当从系统中移除无效数据项时，请先由操作者选择需清除的数据项。
系统会在执行清除前提供清除前的警示提示。
只有在操作者确认后才会对该数据项永久地从数据库中被移除。

4 系统设计
基于推荐算法的电影推荐系统的方案包括功能框架的设计与数据库的质量考量。其中数据库的质量好坏直接影响了该系统的开发效率以及维护便捷性。因为如果缺乏全面考量的话，在实现阶段将难以启动系统的构建工作。因此整个系统的整体架构设计必须充分考虑到用户的各项需求才能确保项目的成功实施目标通过这样的方案我们希望能够开发出一个功能完善、稳定可靠的电影推荐程序。
4.1 系统概要设计
本次项目旨在通过浏览器展示界面来减轻前端负担并将其主要事务集中在后端服务器端处理以提高效率从而减少前端逻辑处理量并降低整体复杂度同时也能更好地满足后续扩展需求。下面使用一张图（如图4.1所示）来说明程序的工作原理。

4.2 系统功能模块架构规划 在深入分析用户对程序功能的需求后, 即可开展相应的系统设计工作。如图4.2所示, 展示的是管理员端的功能模块架构图, 该架构旨在实现系统的高效运行与数据管理的规范化流程。

5 系统实现
在系统的功能实现阶段中, 通过编程技术完成系统的功能模块, 并以实际应用系统的角度直观呈现系统分析与设计之间的关系及其综合效果。基于前面所阐述的理论方法, 系统分析与设计的核心任务是构建合理的功能体系, 包括但不限于用户交互界面、数据管理逻辑以及数据库结构等要素的设计工作, 而系统的最终实现则意味着将这些抽象的设计成果转化为具体的代码实现, 最终产出一套能够被实际应用到业务场景中的软件产品。
5.1 用户管理
参考图5.1所示的内容, 该界面的主要作用是帮助管理员完成用户的日常管理操作: 包括但不限于用户信息的数据录入、更新维护以及删除清理工作; 同时管理员还可以通过该界面执行用户的查询操作, 获取所需的信息汇总。

经过前述各项检测程序后得出以下结论：
第一点基于推荐算法的电影推荐系统完全符合同类产品技术要求；
第二点该推荐系统的全部核心功能已实现且运行正常；
第三点界面设计简洁美观操作流程一目了然；
第四点安全性和性能指标均已达到设计规范要求。
至此基于推荐算法的电影推荐系统具备了全部预期功能可投入实际应用。

结论

致 谢
大学期间的学习时光对于我来说是美好而短暂的，在这期间我也接触了许多可爱的大学同学们，以及兢兢业业教学的老师们，在我的毕业论文即将完成之际，我想对那些曾经给予我支持，帮助，还有鼓励的同学和老师以及家人们表达我内心的无比感激之情。
首先，感谢给予我论文指导的指导老师，从开题报告，任务书，论文大纲的编写与系统的功能框架设计，到最终的毕业论文，都是指导老师全程参与的悉心指导和帮忙，才能够让我的毕业论文可以符合学院要求编写完成。我的指导老师一丝不苟的教学精神以及在学术上的严谨作风，这些优点是值得我不断去努力学习的。
其次，感谢大学同学的陪伴与帮助，在我独立编写毕业论文期间，大学同学的鼓励与耐心的帮助使得我少走很多弯路，节省毕业论文的编写时间，也让我有更多精力去完善我开发的系统。
最后，感谢我最亲密的家人带给我的包容和关爱，我能够安心学习也是来源于家人们对我的无微不至的照顾，这样我才可以顺顺利利完成我的大学学业。
毕业倒计时之际，希望在今后的工作中，在今后的生活中，我会一直谨记老师们带给我的孜孜不倦的教诲，并通过不懈的努力和追求来改变自己，以此报答那些曾支持过以及帮助过我的人！

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