【毕业设计】基于协同过滤的体育商品推荐系统的设计与实现

1.绪论

1.1研究背景

主要是对于个性化智能体育商品推荐工作调研，以及对体育商品推荐信息采集、存储、查询和更新。在个性化智能体育商品推荐问题上对于现有管理上的不足，用户可以通过后期查询体育商品推荐信息情况，从而使个性化智能体育商品推荐更加便利。

用户的不同，导致所给权限的不同。管理者可对所有信息进行修删查，其他注册用户需要进行相应的操作标准，给几种不同用户不同权限与界面，从而让系统更加广泛的使用与任何个性化智能体育商品推荐上的管理。

在实际的系统项目开发中，需要怎么做开发和一些现实中的做法是紧密结合在一起的，整体开发的过程还有应用的场景通常也会是一个持续发展的过程，在一个特定的设计中，如何开发，将会对实际的实施流程产生影响，要注意到怎样进行部署和运行。因此，整个系统的研究与开发是紧密相连的。如果真的将其划分为几个独立的阶段，而忽略它作为一个综合的考虑，那么每一步的实施过程都不可避免地会遇到前一阶段考虑不完全而导致的问题，从而影响整体开发的效率。

设计者往往以需求为中心进行工作，而大多数的功能需求是从总体上进行分析和思考，即从设计者的角度去了解需求。但是要真正理解真实需要，光从开发人员的观点出发还远远不够，还需要从实际的行业发展以及相关地方情况考虑，要从更高的层面去分析，这是真实的需要；同时，我们也要更好的了解他们的用户思维，了解他们的应用情况，和他们的思想，这是他们的需要。

1.2研究意义

社会进步的步伐带动了信息技术的发展，信息化的建设使得人们生活的节奏加快，至使人们更加注重信息的时效性。陈旧的管理获取信息方式将无法满足人们的需求。从而人们更加关注在线系统管理。在线系统管理可以满足现代人们获取信息实时、便捷等特点，只要有网络的地方，就能迅速查找到想要的信息。

计算机技术已成为人们管理信息的重要工具。能解决人们获取信息更加有效快捷，提高人们的工作效率为重要手段。

1.3设计目的

通过对体育商品推荐内容的学习研究，进而设计并实现一个基于协同过滤算法的个性化智能体育商品推荐系统。系统实现的主要功能包括首页、个人中心、用户管理、商品分类管理、商品信息管理、交流论坛、留言板、系统管理、订单管理等功能的操作。还有可以正确的为用户服务，准确显示当前信息。

在个性化智能体育商品推荐系统的前期，即需求分析阶段，我们对体育商品推荐的需求进行了详细的描述，并且在需求规范中有详细的描述和阐明。根据系统需求的分析，对个性化智能体育商品推荐的管理进行了整体的设计。着重对软件模块的设计进行了详细的分析，以达到对系统的需求。重点阐述了系统的划分、接口的确定、各模块间的数据传输、数据结构与模块结构的设计。在下面的概要设计中，将会详细地描述这个阶段中的系统。

1.4设计思想

在开发与设计中，要有正确的开发思路，要对开发环境、语言、架构、操作系统这些方面做一些了解，最后就是完整的思路模式。系统的设计按照以下原则执行：

（1）有效性原则

能够进行有效的设计，对于用户来说是比较满意的，正常情况下可以满足需求，还有是有用的特定意义，可以说都是在有效的范围里。都是用一些操作，还有开发的思维，能够给使用者带来的使用。所谓设计就是需求的想法，不完整就不能够算是一个好的系统，可以使用的系统有效性是很高的，而且还有效使用，在实现用户的需求时才能够很好而不会有错误的。

（2）可扩展性

从“可伸缩”的意义来看，许多人认为，讨论改进性能、实现高可用性，甚至是专门的技术和协议。很明显，这些都与可扩充性无关，你必须知道有关速度、性能、可用性、应用平台、网络等等，但是，这并不是一个可扩充的定义。其核心内容是增加一个功能逻辑，或者减少一个功能,逻辑上并不会影响到其他已经编写好的功能模块，这就是可扩展性含义。

系统的可扩展性设计非常重要，但是又非常难以掌握，很多试图通过高并发语言等方式缓解开发者精力，但是，无论采取什么技术，如果应用系统内部是比较的麻烦，比如对数据库的严重依赖，当系统的存取规模达到一定程度时，就会将资源集中在一个或两个数据库服务器上，这时进行分区扩展伸缩就比较困难。

（3）用户的需求原则

在设计系统之前，一般都是先了解一下系统，了解一下系统中的信息在哪里，然后再进行相应的设置。但我们也承认，许多使用者并不能真正了解设计师的想法，并且经过研究发现，系统所服务的对象是广大的用户，并不是掌握这些知识的设计者，所以我们得通过特殊的界面来实现让用户方便使用的系统。

2.开发技术

2.1JAVA技术

Java 是一种广泛使用的面向对象编程语言，由 Sun Microsystems（现为 Oracle 公司的一部分）开发。它具有平台独立性，通过“写一次，处处运行”的理念，Java 程序可以在任何支持 Java 虚拟机（JVM）的设备上运行，无论是 Windows、Linux 还是 macOS。Java 以其简单性、可移植性、安全性和高效性而闻名，广泛应用于企业级应用、移动应用（特别是 Android 开发）、大数据处理和云计算等领域。其强大的库和框架支持，使得 Java 成为开发高性能、大规模系统的首选语言之一。

2.2协同过滤算法

协同过滤算法是一种常用于推荐系统中的算法，它通过分析用户的行为和兴趣来预测用户可能喜欢的物品。该算法基于“用户相似性”或“物品相似性”的思想，主要分为两种类型：基于用户的协同过滤和基于物品的协同过滤。基于用户的协同过滤通过查找与目标用户兴趣相似的其他用户，推荐这些用户喜欢的物品；而基于物品的协同过滤则通过找出与用户已经喜欢的物品相似的其他物品进行推荐。协同过滤算法的优点是无需深入了解物品本身的内容，仅依赖用户历史行为数据，但它也存在冷启动问题和稀疏性问题。

2.3SpringBoot框架

Spring Boot 是一个基于 Spring 框架的开源 Java 项目，用于简化和加速企业级应用的开发。它通过提供约定优于配置的理念，使开发者能够以最少的配置和代码快速构建和部署独立的、生产级别的 Spring 应用。Spring Boot 提供了一系列内嵌的服务器（如 Tomcat、Jetty）和自动化配置，避免了繁琐的 XML 配置，使得开发过程更加高效。它非常适合用于构建微服务架构、Web 应用、RESTful 服务等，成为现代 Java 开发的主流框架之一。

2.4MYSQL数据库

MySQL 是一种开源的关系型数据库管理系统（RDBMS），由 Oracle 公司维护，广泛应用于各种 Web 应用和企业级解决方案中。MySQL 使用结构化查询语言（SQL）来管理和操作数据，支持事务、表连接、索引等功能。它以高性能、可靠性和易用性著称，能够处理大规模数据并支持跨平台操作。MySQL 常与其他技术（如 PHP、Apache）一起构成 LAMP（Linux、Apache、MySQL、PHP/Perl/Python）开发平台，广泛应用于网站和应用程序的后台数据存储。

2.5B/S框架

B/S（Browser/Server）框架是一种基于浏览器和服务器架构的应用程序模式。与传统的C/S（Client/Server）架构不同，B/S架构将客户端的计算和处理工作转移到浏览器上，用户通过浏览器与服务器进行交互，而不需要安装专门的客户端软件。服务器负责数据处理、存储和业务逻辑，浏览器则提供图形界面并显示结果。B/S架构具有跨平台、易于维护、部署简单等优点，广泛应用于Web应用程序、在线系统、企业管理软件等领域。

3.系统分析

3.1需求分析

要想在实际的情况下，开发出一套符合使用者要求的基于协同过滤算法的个性化智能体育商品推荐系统，首先要了解使用者的需求。对个性化智能体育商品推荐的需求有深刻的了解，无论设计与开发工作多么优秀，都是一个成功的先决条件，也可以这么说，要不能满足用户需求的程序，是创造不出非常大的使用价值的,而且还给设计者带来很多的不利。需求分析是系统设计时期的比较重要的一个阶段，它的基本内容是准确地解释出系统将会能够做些什么事情的关键问题，最终完成的是一份完整的系统的使用说明。

（1）有一些功能方面的需求，通过需求分析，可以找出需要完成的几个基本功能模块。性能要求也是指在系统设计的时候，需要满足一定的要求和限制，比如响应时间、信息处理、内存容量、磁盘容量、安全等等。

（2）系统的可靠性要求也是一个必须考虑的问题，它可以将可用性和可靠性结合起来，显示了用户在使用时经常遇到的问题。硬件要求也包括需要处理错误，以表明系统如何应对环境错误。如果自己的系统收到来自其他系统的信息，这些信息违背了某些格式，这时系统应该会有什么样的响应情况。

（3）软件方面的需求还有一些逆向的需求，就是系统不能做的事情。可以说，有很多种不同的要求，而开发人员应该能够准确的理解他们的真正需要，并且可以应用到系统中。还有应该明确地找出一些虽然不属于当前系统开发的情况，但是据现在的分析，将来是非常可能会需要的可能需求。经过这个需求的分析，在设计过程中对个性化智能体育商品推荐系统将来有机会出现的问题有所准备，要能够确实需要的时候可以更加轻松的修改。

3.2性能分析

系统的性能是指操作系统完成现有的程序的有效性、稳定性以及响应速度，操作系统完成一个任务时，与系统自身设置、路由的设计、网络性能的测试、设备的使用情况等多个方面都密切相关，要是任何一个环节出现问题，就都会影响整个系统的性能。所以要从网络的设置、系统的操作、硬件的组合、程序的应用等方面综合检查，然后问题出现在哪个部分，可以集中进行解决。

在程序的应用、系统的操作、硬件的组合、网络的设置等方面，影响性能最大的是程序的应用和系统的操作两个方面，因为这两个方面如果出现的问题是不太容易察觉，隐蔽性非常的强。而硬件的组合、网络的设置只要出现问题，一般都能马上发现。主要了解一下系统的操作方面的性能操作思路，程序的应用方面需要具体问题还需要有具体的解决办法。

随着智能设备的快速发展，以及对于网络的深入认识，这种高度分布式架构最终会变为移动计算。但是，随着计算量的日益增大，系统架构师开始将计算任务转移到共享网络的计算上，这样，他们就可以利用共享网络的计算可以无限制的计算量和存储相关的资源，并享受其带来的比较高的可靠性以及低成本。因此，近年来，许多的企业开始向以共享网络计算为中心的更加有效化的方式发展。

3.3可行性分析

3.3.1技术可行性

在研究技术可行性的时候，系统的开发环境是可以确定的，所以技术可行性最好与系统功能和性能以及一些实际的情况同时考虑。在可行性研究阶段，结合实际调整开发的内容和选择能够完成的技术体系是一个可用的手段，如果系统进入开发阶段，任何的调整都意味着会耗费更多的经历。需要再次明确的问题是，技术可行性不只是考虑在技术上是否可实现，实际上还包含了在当前的实际的情况下的技术可行性。有很多的因素例如时间不足、预期的开发目标技术难度比较难、不能有充足的技术积累、而且对于技术的掌握不够等这些实际存在的情况，都是要提前部署和认真规划的。

开发基于协同过滤算法的个性化智能体育商品推荐系统的技术内容分析，目前的状况是从网络硬件和相关技术上看是可行的。该系统采用了java和 MySQL技术。到现在可以知道，很多的基础知识都是经过学习使用的，在后续的设计中还需要不断的练习，学习更多相关的技术经验来充实自己对于系统的开发。

3.3.2经济可行性

系统采用的是java技术来实现相应的功能的开发，综合就是一个比较基础的系统开发设计，所以所用到的有开源的开发环境所构成。而且可以利用现有的设备，不用进行另外的硬件设备购买。

用户通过使用个性化智能体育商品推荐系统，很大程度减小了人员成本，极大提高了管理的效率。目前得由人员管理的方式存在很多不足，首先是人工成本大，并且工作效率比较低，然后是存在着很多现金流失的问题。在结合个性化智能体育商品推荐系统的特点，还有一些记录和统计，个性化智能体育商品推荐杜绝了以上的问题，提高了个性化智能体育商品推荐的安全性。

经济可行性是主要计算项目的开发成本，还有项目成功后可能带来的有效收益。很多的项目只有开发成本能控制在企业有可能接受的范围内的情况下，这样的项目才会被批准开发。然而本次系统的开发在上述所有的问题的情况下，是可以完成相关的系统设计。

3.3.3社会可行性

在社会可行性分析中，首先能结合国家经济和社会发展的实际情况，还需要能够让用户更加的便利，给使用者带来多方面的高效益，使得可以比较快速的发展以及应用。

在可行性分析中，是比较清晰地发掘开发的系统带来的各种直接的有效的利益以及一些隐藏起来的好处，以便在后续的设计中更加的坚定和确信系统开发的意义。解决一些社会方面存在的问题，设计并开发系统肯定是要发现某类社会存在的问题，并且能够带来一定的社会价值。还有一些社会的影响力，是通过系统优势和切实的好处来产生的，能够在一定的情况下提高效率，肯定会增加一些社会的进步和发展。社会上的可行性，包括法律上的可行性，也包括法律上的可能性，法律上的可行性，需要社会上的许多因素[2]，可以来实现系统建设的现实性。如果所开发的系统与国家法律或政策等相关的因素不相符合，在某些信息化的邻域中使用的是一些加密的信息或者技术问题，还有不经过正常的操作使用其他的一些公开的信息等这些情况，这样的系统的开发在法律的范围中就是不能被允许的。

其中还有一个比较重要的用户使用可行性也是通过执行系统时的可行性，是从所有情况下用户的角度来考虑系统的可行性，由于设计开发相关的系统就是站在社会中广大的用户体验考虑的，所以在这个层面考虑也是符合的。

4.系统功能结构设计

本次系统所涉及到的有关的功能，都是用功能结构图来简洁和清晰的表示出来，功能结构图就是能够把比较复杂的功能结构用图的形式清晰的描绘下来，并且为后续的设计以及测试等模块提供了明确的方向，在构思功能结构图的时候，便可以给设计的过程带来一定的思维导向，不至于在设计过程中有所遗漏，可以尽可能的明确系统所涉及到的功能。

系统的功能结构图如图所示。