摘 要
近些年来，随着科技的飞速发展，互联网的普及逐渐延伸到各行各业中，给人们生活带来了十分的便利，商家利用计算机网络实现信息化管理，使整个豆瓣电影数据分析可视化管理的发展和服务水平有显著提升。
本文拟采用Python技术和Django 搭建系统框架，后台使用MySQL数据库进行信息管理，设计开发基于python的豆瓣电影数据分析可视化系统。通过调研和分析，系统拥有管理员和用户两个角色，主要具备个人中心、电影管理、用户管理、系统管理等功能模块。将纸质管理有效实现为在线管理，极大提高工作效率。
关键词：豆瓣电影数据分析可视化；Python；Django 框架；MySQL
Abstract
In recent years, with the rapid development of science and technology, the popularity of the Internet has gradually extended to all walks of life, bringing people a very convenient life. Businesses use the computer network to achieve information management, so that the development and service level of the whole Douban film data analysis visualization management has been significantly improved.
This paper intends to use Python technology and Django to build the system framework, use MySQL database for information management in the background, and design and develop a python based Douban movie data analysis visualization system. Through investigation and analysis, the system has two roles, administrator and user, which mainly has the function modules of personal center, film management, user management and system management. Effectively realize paper management to online management, greatly improve the work efficiency.
Key words: Douban Movie data analysis visualization; Python; Django framework; MySQL
目 录
目 录
III
第一章 概述
1
1.1 研究背景
1
1.2研究目的及意义
1
1.3国内外发展现状
1
1.4 研究内容
1
1.5本文的结构
2
第二章 开发工具及技术介绍
3
2.1 Python语言
3
2.2 MySQL数据库
3
2.3 Django框架
4
2.4 B/S架构
5
第三章 系统分析
1
3.1功能需求分析
1
3.2系统可行性分析
1
3.2.1技术可行性
1
3.2.2 经济可行性
1
3.2.3社会可行性
2
3.3 系统功能分析
2
3.4流程图设计
3
3.4.1 登录流程图
3
3.4.2 添加新用户流程图
3
第四章 系统概要设计
5
4.1系统设计原理
5
4.2功能模块设计
5
4.3 数据库设计
5
4.3.1数据库设计原则
6
4.3.2数据库E-R图设计
6
4.3.3数据库表结构设计
7
第五章 系统功能实现
12
5.1系统功能实现
12
5.2管理员模块实现
13
第六章 系统测试
17
6.1系统测试的目的
17
6.2软件测试过程
17
6.3系统测试用例
17
结 论
19
致 谢
20
参考文献
21
第一章 概述
1.1 研究背景
近些年，随着中国经济发展，人民的生活质量逐渐提高，对网络的依赖性越来越高，通过网络处理的事务越来越多。随着豆瓣电影数据分析可视化管理的常态化，如果依然采用传统的管理方式，将会为工作人员带来庞大的工作量，这将是一个巨大考验，需要投入大量人力开展对豆瓣电影数据分析可视化信息等相关工作进行管理，单一且反复的操作容易出错且不易被察觉，工作人员对此风险并不能完全归避。利用现代信息技术，设计开发一款基于python的豆瓣电影数据分析可视化系统，能够极大的节省人力物力、提高工作效率、降低工作成本。
1.2研究目的及意义
本论文拟采用计算机技术设计并开发的豆瓣电影数据分析可视化系统，主要是为豆瓣电影数据分析可视化提供服务。使得的用户可依据、时间、地点或者其他特定条件，筛选出符合的信息，给客户提供更符合实际的合理化建议，再为客户提供服务。本课题的意义在于，用户能通过使用豆瓣电影数据分析可视化，提高用户的工作效率和服务质量，进而提高客户的体验感。
1.3国内外发展现状
相比于国内，国外的线上管理系统建设比较早，在上世纪就已经很先进，但受七十年代的经济危机影响，导致部分国家发展缓慢，但也有些发达国家走群众路线，全面发展网络技术。
在国内，线下管理系统已经特别完善，它基于计算机技术，让系统具有信息化、科学化、自动化等特性。在计算机的辅助下，国内该类系统可使管理者提高信息的复用率，对数据的处理、备份等方面也有了显著的效率提升，这种有效的工作可使管理者能更快的做好决定，也实现了“无纸化”的信息管理方式。由于其功能特别完善，也导致系统比较庞大，所以在了解该类系统的功能、操作后，决定开发一款豆瓣电影数据分析可视化，它的功能小，但是操作简单、快速、准确的特点，也体现了设计它的意义。
1.4 研究内容
（1）
调研：通过网络、图书馆等渠道调查该课题的参考资料。
（2）
系统需求分析：对参考资料分类整理，设想需求与功能，再研究实现功能所需的开发工具、技术、数据库等。
（3）
系统概要设计：设计功能模块、流程、数据库模型、表与字段间的关系等。
（4）
系统实现：对系统用户以文字加截图的形式进行精细化分解。
（5）
系统测试：测试的作用和好处，测试的具体操作步骤，分析需求与测试结果是否一致。
1.5本文的结构
本论文分为六个章节。
第一章，绪论，其包含课题背景及意义，现国内外的发展现状，本课题要研究的内容，所使用开发工具的描述等信息。
第二章，主要介绍了系统的开发技术。
第三章，先讲述功能需求分析，再讲述系统可行性分析和流程图的设计。
第四章，是系统设计原理，功能模块设计和数据库设计。
第五章，详细讲述每个界面的正确操作步骤。
第六章，该章讲述了测试的目的以及测试过程及用例。
最后对论文进行总结，包括致谢和参考文献等内容。
第二章 开发工具及技术介绍此次管理系统的关键技术和架构由B/S结构、Python技术和MySQL数据库，是本系统的关键开发技术，对系统的整体、数据库、功能模块、系统页面以及系统程序等设计进行了详细的研究与规划。
2.1 Python语言
Python不仅可以取代NCL，还可以实现NCL不具备的许多功能，极大地改善了用户体验，这已成为未来的趋势。与Highcharts和eCharts等Web前端可视化工具相比，Python在气象数据可视化领域更为专业。
Python目前支持使用第三方库，如netCDF4、Numpy、Matplotlib、Canopy和Xarry，以解析和可视化NetCDF格式的数据，从而使Pythone易于处理天气数据。对这些主要的第三方库进行了介绍如下表：
表2.1 主要python库
2.2 MySQL数据库
Mysql是一个多用户、多线程的服务器，采用SQL的数据库，数据库管理系统是基于SQL的用户以及服务器模式的关系，它的优点有强大的功能、操作简单、管理方便、可靠安全、运行较快、多线程、跨平台性、完全网络化、稳定性等，非常适合Web站点或者其他应用软件，在数据库后端的开发。此外，利用许多语言，会员可以编写和访问Mysql数据库的程序。Mysql数据库也是开放源代码的，开发者越来越喜欢使用Mysql关系数据库，应用范围也被推而广之。这是由于速度快和易用性， Web站点或应用软件的数据库后端的开发也都在使用它。
mysql 数据库它有很多的优点，例如它在操作上能够让人通俗易懂、功能强大、信息储存量高等优点。所以被人们广泛应用，对于mysql数据库来说它一般主要是对数据进行编码和查询，而且在很多的设计当中都应用到了该数据库，在此过程当中我们可以对常规的数据进行查询和组合，所以我们在进行使用mysql数据库的时候只要对编写一小段的数据就能实现相应的功能。数据库，就是数据存储的储藏室，只不过数据是存储在计算机上的，而不是现实中的储藏室，数据的存放是按固定格式，而不是无序的，则定义就是 ：长期有固定格式，可以共享的存储在计算机存储器上。数据库管理主要包括数据表的建立，数据存储、修改和增加数据，为了使数据库系统能够正常运行，相关人员进行的管理工作。数据表的建立，可以对数据表中的数据进行调整，数据的重新组合及重新构造，保证数据的安全性。
2.3 Django框架
Django被官方称之为“完美主义者框架”，只需要很少的代码就能更快的完成一个优秀的Web应用[4]。Django采用了MTV框架模式，此模式根据MVC进行改进形成了更适于Django的设计模式。M为模型（Model）、T为模板（Template）、V为视图（View）。下面介绍部分Django的核心与优点：
（1）对象关系映射（ORM，Object-Relation-Mapping）：ORM的方法论有着三个核心原则：
① 简单：以最基本的形式构建数据。
② 传达性：数据库结构被任何人都能理解的语言文档化。
③ 精确性：基于数据模型创建正确标准化的结构。
用于Python之中即是以Python类形式定义数据模型，类中的每一个属性对应着数据库中的一列。引入ORM后，无需编写原生SQL语句，使用基于面向对象的思想去编写类、对象、调用方法等，ORM会将其映射成SQL语句通过pymysql执行。
（2）路由配置（URLConf）：Django的URL设置更加灵活优雅，看似复杂难懂，但使用的都是简单的正则表达式，你可以随心所欲的创造优美的、简洁的、专业
（3）的地址。
（4）模板（Template）：模板可以理解为承载数据的工具，为了将数据从视图中分离出来，通过各种各样的标签来进行数据的传输。Django的模板融入了面向对象中继承的思想，提高了复用减少冗余代码。
（5）视图（View）：视图就是views.py中的函数，也就是逻辑代码，为了将URL和视图关联起来，用到了上述的URLConfs，URLConfs将URL模式映射到视图中，每个视图有两件事是必须要做的：返回一个包含被请求页面的HttpResponse对象，或者抛出一个异常。
（6）后台管理系统（Django-Admin）：Django提供的一个基于Web的管理工具。
Django-Admin来自django.contrib也就是Django的标准库，默认被配置好，只需要激活启用即可，它的优势在于可以快速对数据库的各个表进行增删改查，一行代码即可管理一张数据库表，相比于手动后台1个模型一般需要4个urls，4个视图函数和4个模板，可以说Django完成了一个程序编写的大部分重复工作，并且对于图书管理这种以管理工作为重系统来说，极度契合。
（7）应用（Application）：当项目规模过大时，难免会产生目录过长，文件过多的问题，Django理念中的App可以将项目相对独立的进行开发，插拔的工作方式和独立性让开发者废弃的App即使删除也不会影响整体，是一种不可多得的理念。
因为本次使用的Python版本为3.6.4，低版本的Django不支持Python3，故此次使用的Django版本为3.2.12。
2.4 B/S架构
B/S结构就是指系统客户端与服务器分离，客户端通过浏览器访问服务端进行操作[10]。
B/S结构目前广泛应用于绝大部分系统搭建中，这种结构摒弃C/S结构客户端服务端不分离的缺点，具有更多的优势：
（1）跨平台性：B/S的标准由标准化组织确立，适用于绝大多数的系统搭建，通用于应用之间[12]。
（2）低维护成本：客户端和服务器端分离，减轻了两端的压力，尤其是客户端，对客户端设备，硬件、软件要求都比较低，并且系统需要升级或维护时，只需要在服务器端升级或维护就可以，使相应的费用减少[13]。
需求分析的首要任务是要分析用户的需求，知道用户存在的一些情况，并且要明确用户的使用状况，然后设计规划解决的问题。其中在使用定性的分析以及定量的分析，从这两个方面获取用户的需求。一方面定性的分析获得的应该是用户的基本需求，能够发现现在人们的习惯要求。所以定性的需要主要是为了多与用户交流，从而更为深刻的了解一些存在的需求问题；定量的分析则是发现一些潜在的用户，并且获得不一样的反馈内容。所以定量的需求要让用户来阐述一些情况，一定让使用者清晰的进行客观的描述，这样才能够比较全面的获得用户的需求所在。
其中获得用户需求以后，就要可以将用户需求设计为系统的功能模块。在能及时的分析和发现有关需求的情况下，需要系统同时的跟进需求设计。在豆瓣电影数据分析可视化管理过程中还需要创建需求工作的数据分析，以便于后面的分析做总结。写入一个需求的报告内容，其中需要包含完整的描述需求、以及功能需求、模型等后续开发过程中还需要用到的部分资料。
需求的分析中用户需求就是比较的重要，而且可以通过各种的路径，以及各用户对于系统的功能需求，你需要对这些内容做出整理以及分类，然后分析这些需求的现实情况下的可能原因，还需要有认真的分析过程，结合现实的情况下最终做出一系列的需求资料。在有关用户的期望分析中能够明确一些可能实现的情况，豆瓣电影数据分析可视化管理功能是许多个可以测试的功能相结合的，正是由于这些功可以使得用户能够更加积极的提供出需求，让系统功能可以变得更加的完善。这样就可以保证所有设计的功能模块都是可以用到的，而且也是可测试的，对于后续系统的开发能够有比较关键的作用，也能快速完成用户所提供的需求。
3.3 系统功能分析
系统主要有管理员和用户两个功能模块。以下将对这两个功能的作用进行详细的剖析。
管理员模块：管理员是系统中的核心用户，管理员登录后，可以对后台系统进行管理。主要包括有个人中心、电影管理、用户管理、系统管理等功能。管理员用例如图3-1所示。
图3-1 管理员用例图
用户：用户登录进入系统可以实现对电影、电影资讯、后台管理等进行操作。用户用例如图3-2所示。
图3-2用户用例图
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