基于Spring Boot+Vue+协同过滤算法的音乐推荐系统设计与实现详解|计算机毕业设计选题

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一、个人简介

💖💖作者:计算机编程果茶熊

💙💙个人简介:曾长期从事计算机专业培训教学,担任过编程老师,同时本人也热爱上课教学,擅长Java、微信小程序、Python、Golang、安卓Android等多个IT方向。会做一些项目定制化开发、代码讲解、答辩教学、文档编写、也懂一些降重方面的技巧。平常喜欢分享一些自己开发中遇到的问题的解决办法,也喜欢交流技术,大家有技术代码这一块的问题可以问我!

💛💛想说的话:感谢大家的关注与支持!

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二、系统介绍

开发语言:Java+Python

数据库:MySQL

系统架构:B/S

后端框架:SpringBoot(Spring+SpringMVC+Mybatis)+Django

前端:Vue+HTML+CSS+JavaScript+jQuery

本音乐推荐系统是一款基于B/S架构的全栈应用,采用Java/Python双语言支持,分别基于Spring Boot(Spring+SpringMVC+Mybatis)和Django框架开发。

前端使用Vue+ElementUI+HTML技术栈,数据存储依托MySQL数据库。系统核心功能包括用户管理模块实现账号注册、登录及权限控制;音乐分类管理模块对歌曲进行多维度分类与标签管理;音乐信息管理模块支持歌曲元数据的增删改查;歌曲数据管理模块处理音频文件与播放数据;系统管理模块提供后台配置与运维功能;我的信息模块展示个人资料与听歌历史;最具特色的协同过滤推送功能则通过分析用户历史行为与偏好,实现个性化音乐推荐,帮助用户发现符合自身口味的新歌曲,大幅提升用户体验。整个系统架构清晰,前后端分离,接口规范,既满足普通用户的音乐发现需求,也为管理员提供了完善的内容管理功能,是一个功能完备的现代音乐推荐平台。

三、基于协同过滤算法的音乐推荐系统-视频解说

基于Spring Boot+Vue+协同过滤算法的音乐推荐系统设计与实现详解|计算机毕业设计选题

四、基于协同过滤算法的音乐推荐系统-功能展示

前台主页

前台音乐推荐

前台音乐信息

前台音乐信息详情

前台个人中心

后台可视化

后台歌曲数据管理

五、基于协同过滤算法的音乐推荐系统-代码展示


```
// 核心功能1: 协同过滤推荐功能
public List<MusicDTO> recommendMusicByCollaborativeFiltering(Long userId) {
    // 获取当前用户的听歌历史
    List<UserMusicHistory> userHistory = userMusicHistoryMapper.findByUserId(userId);
    if (userHistory.isEmpty()) {
        return recommendPopularMusic(10); // 冷启动处理
    }
    
    // 提取用户评分数据
    Map<Long, Double> userRatings = new HashMap<>();
    for (UserMusicHistory history : userHistory) {
        userRatings.put(history.getMusicId(), calculateRating(history));
    }
    
    // 查找相似用户
    List<UserSimilarity> similarUsers = new ArrayList<>();
    List<User> allUsers = userMapper.findAll();
    for (User otherUser : allUsers) {
        if (otherUser.getId().equals(userId)) continue;
        
        List<UserMusicHistory> otherUserHistory = userMusicHistoryMapper.findByUserId(otherUser.getId());
        Map<Long, Double> otherUserRatings = new HashMap<>();
        for (UserMusicHistory history : otherUserHistory) {
            otherUserRatings.put(history.getMusicId(), calculateRating(history));
        }
        
        double similarity = calculatePearsonCorrelation(userRatings, otherUserRatings);
        if (similarity > 0.3) { // 相似度阈值
            similarUsers.add(new UserSimilarity(otherUser.getId(), similarity));
        }
    }
    
    // 根据相似度排序
    similarUsers.sort((a, b) -> Double.compare(b.getSimilarity(), a.getSimilarity()));
    
    // 获取推荐音乐
    Set<Long> recommendedMusicIds = new HashSet<>();
    Map<Long, Double> musicScores = new HashMap<>();
    
    for (UserSimilarity similarUser : similarUsers) {
        List<UserMusicHistory> similarUserHistory = userMusicHistoryMapper.findByUserId(similarUser.getUserId());
        for (UserMusicHistory history : similarUserHistory) {
            if (!userRatings.containsKey(history.getMusicId())) {
                double score = calculateRating(history) * similarUser.getSimilarity();
                musicScores.merge(history.getMusicId(), score, Double::sum);
                recommendedMusicIds.add(history.getMusicId());
            }
        }
    }
    
    // 转换为有序列表
    List<MusicScore> rankedMusic = new ArrayList<>();
    for (Long musicId : recommendedMusicIds) {
        rankedMusic.add(new MusicScore(musicId, musicScores.getOrDefault(musicId, 0.0)));
    }
    rankedMusic.sort((a, b) -> Double.compare(b.getScore(), a.getScore()));
    
    // 获取前10首推荐歌曲详情
    List<MusicDTO> result = new ArrayList<>();
    int count = 0;
    for (MusicScore musicScore : rankedMusic) {
        if (count >= 10) break;
        Music music = musicMapper.findById(musicScore.getMusicId());
        if (music != null) {
            result.add(convertToDTO(music));
            count++;
        }
    }
    
    return result;
}

// 核心功能2: 音乐信息管理
@Transactional
public ApiResult updateMusicInfo(MusicUpdateRequest request) {
    // 参数校验
    if (request.getMusicId() == null || StringUtils.isEmpty(request.getTitle())) {
        return ApiResult.fail("音乐ID和标题不能为空");
    }
    
    // 查询音乐是否存在
    Music existingMusic = musicMapper.findById(request.getMusicId());
    if (existingMusic == null) {
        return ApiResult.fail("音乐不存在");
    }
    
    // 检查是否有权限修改
    User currentUser = userService.getCurrentUser();
    if (!currentUser.isAdmin() && !existingMusic.getUploaderId().equals(currentUser.getId())) {
        return ApiResult.fail("无权修改该音乐信息");
    }
    
    // 更新基本信息
    existingMusic.setTitle(request.getTitle());
    existingMusic.setArtist(request.getArtist());
    existingMusic.setAlbum(request.getAlbum());
    existingMusic.setReleaseYear(request.getReleaseYear());
    existingMusic.setDuration(request.getDuration());
    existingMusic.setDescription(request.getDescription());
    existingMusic.setUpdateTime(new Date());
    existingMusic.setUpdateBy(currentUser.getId());
    
    // 处理音乐封面
    if (request.getCoverFile() != null && !request.getCoverFile().isEmpty()) {
        try {
            // 删除旧封面
            if (StringUtils.isNotEmpty(existingMusic.getCoverUrl())) {
                fileStorageService.deleteFile(existingMusic.getCoverUrl());
            }
            
            // 上传新封面
            String coverUrl = fileStorageService.storeImage(
                request.getCoverFile(), 
                "music/covers", 
                request.getMusicId() + "_" + System.currentTimeMillis()
            );
            existingMusic.setCoverUrl(coverUrl);
            
            // 生成缩略图
            String thumbnailUrl = imageProcessService.generateThumbnail(coverUrl, 200, 200);
            existingMusic.setThumbnailUrl(thumbnailUrl);
        } catch (IOException e) {
            log.error("处理音乐封面失败", e);
            TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
            return ApiResult.fail("上传封面失败: " + e.getMessage());
        }
    }
    
    // 更新音频文件
    if (request.getAudioFile() != null && !request.getAudioFile().isEmpty()) {
        try {
            // 验证文件格式
            String contentType = request.getAudioFile().getContentType();
            if (contentType == null || !contentType.startsWith("audio/")) {
                return ApiResult.fail("不支持的音频格式");
            }
            
            // 删除旧文件
            if (StringUtils.isNotEmpty(existingMusic.getFileUrl())) {
                fileStorageService.deleteFile(existingMusic.getFileUrl());
            }
            
            // 上传新文件
            String fileUrl = fileStorageService.storeAudio(
                request.getAudioFile(),
                "music/files",
                request.getMusicId() + "_" + System.currentTimeMillis()
            );
            existingMusic.setFileUrl(fileUrl);
            existingMusic.setFileSize(request.getAudioFile().getSize());
            existingMusic.setFileType(contentType);
            
            // 更新音频时长
            Integer duration = audioProcessService.extractDuration(fileUrl);
            if (duration != null) {
                existingMusic.setDuration(duration);
            }
        } catch (IOException e) {
            log.error("处理音频文件失败", e);
            TransactionAspectSupport.currentTransactionStatus().setRollbackOnly();
            return ApiResult.fail("上传音频失败: " + e.getMessage());
        }
    }
    
    // 更新分类信息
    if (request.getCategoryIds() != null && !request.getCategoryIds().isEmpty()) {
        // 删除旧分类关联
        musicCategoryMapper.deleteByMusicId(request.getMusicId());
        
        // 添加新分类关联
        for (Long categoryId : request.getCategoryIds()) {
            MusicCategory musicCategory = new MusicCategory();
            musicCategory.setMusicId(request.getMusicId());
            musicCategory.setCategoryId(categoryId);
            musicCategory.setCreateTime(new Date());
            musicCategoryMapper.insert(musicCategory);
        }
    }
    
    // 更新标签信息
    if (request.getTags() != null && !request.getTags().isEmpty()) {
        // 删除旧标签
        musicTagMapper.deleteByMusicId(request.getMusicId());
        
        // 添加新标签
        for (String tagName : request.getTags()) {
            // 查找或创建标签
            Tag tag = tagMapper.findByName(tagName);
            if (tag == null) {
                tag = new Tag();
                tag.setName(tagName);
                tag.setCreateTime(new Date());
                tagMapper.insert(tag);
            }
            
            // 关联音乐和标签
            MusicTag musicTag = new MusicTag();
            musicTag.setMusicId(request.getMusicId());
            musicTag.setTagId(tag.getId());
            musicTag.setCreateTime(new Date());
            musicTagMapper.insert(musicTag);
        }
    }
    
    // 保存更新
    musicMapper.update(existingMusic);
    
    // 更新搜索索引
    searchIndexService.updateMusicIndex(existingMusic);
    
    return ApiResult.success("音乐信息更新成功");
}

// 核心功能3: 用户管理
@Transactional
public ApiResult registerUser(UserRegisterRequest request) {
    // 参数校验
    if (StringUtils.isEmpty(request.getUsername()) || StringUtils.isEmpty(request.getPassword())) {
        return ApiResult.fail("用户名和密码不能为空");
    }
    
    // 用户名规则校验
    if (!request.getUsername().matches("^[a-zA-Z0-9_]{4,20}$")) {
        return ApiResult.fail("用户名只能包含字母、数字和下划线,长度4-20位");
    }
    
    // 密码强度校验
    if (!passwordValidator.isStrong(request.getPassword())) {
        return ApiResult.fail("密码必须包含大小写字母、数字和特殊字符,长度8-20位");
    }
    
    // 检查用户名是否已存在
    if (userMapper.findByUsername(request.getUsername()) != null) {
        return ApiResult.fail("用户名已被注册");
    }
    
    // 检查邮箱是否已存在
    if (StringUtils.isNotEmpty(request.getEmail()) && userMapper.findByEmail(request.getEmail()) != null) {
        return ApiResult.fail("邮箱已被注册");
    }
    
    // 检查手机号是否已存在
    if (StringUtils.isNotEmpty(request.getPhone()) && userMapper.findByPhone(request.getPhone()) != null) {
        return ApiResult.fail("手机号已被注册");
    }
    
    // 创建用户对象
    User user = new User();
    user.setUsername(request.getUsername());
    user.setNickname(StringUtils.isNotEmpty(request.getNickname()) ? request.getNickname() : request.getUsername());
    user.setEmail(request.getEmail());
    user.setPhone(request.getPhone());
    user.setGender(request.getGender());
    user.setBirthday(request.getBirthday());
    
    // 密码加密
    String salt = generateSalt();
    String encryptedPassword = passwordEncoder.encode(request.getPassword() + salt);
    user.setPassword(encryptedPassword);
    user.setSalt(salt);
    
    // 设置默认头像
    user.setAvatar("/static/images/default-avatar.png");
    
    // 设置用户状态和角色
    user.setStatus(UserStatus.NORMAL.getCode());
    user.setRole(UserRole.USER.getCode());
    
    // 设置注册信息
    Date now = new Date();
    user.setCreateTime(now);
    user.setLastLoginTime(now);
    user.setLastLoginIp(request.getIpAddress());
    
    // 保存用户
    userMapper.insert(user);
    
    // 创建用户偏好设置
    UserPreference preference = new UserPreference();
    preference.setUserId(user.getId());
    preference.setTheme("default");
    preference.setLanguage("zh_CN");
    preference.setNotificationEnabled(true);
    preference.setPrivacyLevel(PrivacyLevel.NORMAL.getCode());
    preference.setCreateTime(now);
    userPreferenceMapper.insert(preference);
    
    // 发送欢迎邮件
    if (StringUtils.isNotEmpty(user.getEmail())) {
        try {
            Map<String, Object> model = new HashMap<>();
            model.put("username", user.getUsername());
            model.put("loginUrl", configService.getSystemUrl() + "/login");
            emailService.sendTemplateEmail(
                user.getEmail(),
                "欢迎注册音乐推荐系统",
                "welcome-email",
                model
            );
        } catch (Exception e) {
            log.error("发送欢迎邮件失败", e);
            // 邮件发送失败不影响注册流程
        }
    }
    
    // 记录用户注册日志
    UserLog userLog = new UserLog();
    userLog.setUserId(user.getId());
    userLog.setType(LogType.REGISTER.getCode());
    userLog.setContent("用户注册成功");
    userLog.setIp(request.getIpAddress());
    userLog.setUserAgent(request.getUserAgent());
    userLog.setCreateTime(now);
    userLogMapper.insert(userLog);
    
    // 初始化用户偏好标签
    if (request.getPreferredGenres() != null && !request.getPreferredGenres().isEmpty()) {
        for (Long genreId : request.getPreferredGenres()) {
            UserGenrePreference genrePreference = new UserGenrePreference();
            genrePreference.setUserId(user.getId());
            genrePreference.setGenreId(genreId);
            genrePreference.setPreferenceLevel(5); // 默认中等偏好度
            genrePreference.setCreateTime(now);
            userGenrePreferenceMapper.insert(genrePreference);
        }
    }
    
    // 返回注册结果
    Map<String, Object> data = new HashMap<>();
    data.put("userId", user.getId());
    data.put("username", user.getUsername());
    return ApiResult.success("注册成功", data);
}

```

六、基于协同过滤算法的音乐推荐系统-文档展示

七、END

💕💕文末获取源码联系计算机编程果茶熊