基於 Flask 與 MySQL 實現番劇推薦系統

01-27

一、項目簡介

1.1 介紹

本項目是基於 Python 的 Flask 框架和 MySQL 實現的簡單的番劇推薦系統。在課程中我們將學到如何用 Python 連接 MySQL 資料庫，如何查詢和展示數據及設計推薦演算法等知識。

課程由AlbertWY發布在實驗樓，完整教程及在線練習地址：基於 Flask 與 MySQL 實現番劇推薦系統。

1.2 知識點

本實驗中我們將學習並實踐以下知識點：

Python 語言基礎
SQL 語言基礎
HTML 與 CSS 基礎
資料庫表的拆分與設計
Flask 框架的使用
MySQL 的 Python 介面的使用
複雜查詢語句的使用
推薦演算法的簡易設計

1.3 效果圖

本課程將最終將實現下面的效果，輸入 User Number，這裡使用數字代替，頁面輸出為番劇名稱和描述，使用字母代替：

二、基礎知識

2.1 認識Flask框架

Flask 是一個 Python 語言的微型網路開發框架。微框架中的「微」意味著 Flask 旨在保持核心簡單而易於擴展。Flask 不會替你做出太多決策——比如使用何種資料庫。而那些 Flask 所選擇的——比如使用何種模板引擎則很容易替換。

Flask 基於 WerkzeugWSGI 工具箱和 Jinja2 模板引擎。實驗中你將會知道 Jinja2 給予我們極大的方便，比如可以傳遞變數參數等。讓我們的表示層動態的展示你想展示的信息，更詳細的說明可參考 Python Flask Web框架。

2.2 認識 MySQL 和簡單的 SQL 語句

MySQL 作為一種關係型資料庫，由於其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，一般中小型網站的開發都選擇 MySQL 作為網站資料庫。並且實驗樓已經安裝好 MySQL，故實驗時只需使用即可。

我們要用到的 SQL 語句包括 select 語句，insert into 語句，create 語句，order by 子句， Limit限制語法，natural join 語法。由於會涉及到較複雜查詢，對於上述 SQL 用法不太熟悉或不會的同學，建議去學習一下實驗樓的 SQL 課程。

三、模塊設計及環境部署

3.1 代碼設計

本課程中我們將代碼設計為 app.py與recommend.py 兩個模塊：

app.py 用於根據不同請求來調用不同功能，即 Flask 的主體。
recommend.py 用於完成推薦功能，其中包含了推薦演算法的實現，以及與資料庫進行交互。

3.2 資料庫表設計

由業務邏輯出發，可發現實體類 user（用戶）和 anime（番劇），弱實體類 style，聯繫集 user_anime（記錄用戶喜歡的番劇），anime_style（番劇的標籤）。

3.3 環境部署及測試

本節內容為實驗完成環境的部署，以及對環境進行了簡單的測試。並且在 MySQL 中建立了表，插入了相關的測試數據。詳細的部署和測試步驟可以在實驗一中查看並在線實踐。

四、簡單推薦演算法實現

本節實驗中我們實現的推薦演算法比較簡單，基本思路：

找到用戶所喜愛的番劇
分析這些番劇的類別（一個番劇可能有多個標籤），進行統計排序
找到前三個標籤，從資料庫中找到同時具有這三個標籤的番劇（喜歡的不能再推薦）
將番劇相關信息（name，brief）進行展示

SQL 資料庫操作的實現上述的思路1 和思路2：

下面代碼實現得到用戶所喜歡top3類型n sql=n select style_id fromn (select user_id,style_id from n (select user_id,anime_id as id from user_anime where user_id=%s) as s n natural join anime natural join n (select anime_id as id,style_id from anime_style) as nn )as temp group by style_id order by count(user_id) desc limit 3;%usern

其中下圖所划去的一行內容對應思路1，即從 user_anime 表中查詢用戶和喜歡的番劇數據對：

(select user_id,anime_id as id from user_anime where user_id=%s) as sn

剩下的兩個 select 操作由以下代碼共同完成：

上圖中的紅線部分較重要，其中第二個紅線部分用了 Python 的 Set 數據結構以取交集。love 是喜歡番劇的列表，choice() 函數是隨機取一個。while 循環中保證不取與喜歡的重複的，這裡還考慮一個問題，就是你得到的交集是喜歡集合的子集，如果不加判斷將會導致死循環，所以這種情況拿出來判斷，如果出現這種情況就從用戶最喜歡類別中拿出一個番劇。