大學(xué)生文化旅游智慧服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王晴 倪海潤 萬順 梁赫西 張衡

關(guān)鍵詞：大學(xué)生；文化旅游；智慧服務(wù)；Spring+SpringMVC+MyBatis框架；爬蟲技術(shù)

文化旅游是綜合性的社會(huì)文化活動(dòng)，其實(shí)質(zhì)是體驗(yàn)文化、尋找文化差異，文化和旅游相互結(jié)合對于促進(jìn)旅游業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)文化傳承創(chuàng)新，具有重要意義[1]。一直以來，國家都大力支持民族文化傳承和紅色文化事業(yè)的發(fā)展。對于大學(xué)生群體而言，其對于學(xué)習(xí)傳統(tǒng)文化和革命精神的需求較大，但目前市場上并沒有一個(gè)專門針對此方面需求的平臺(tái)。另外，結(jié)合現(xiàn)狀，智慧旅游是智能化時(shí)代下旅游發(fā)展的前沿[2]，智慧文旅平臺(tái)的建設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對市場痛點(diǎn)，積極響應(yīng)國家的政策，秉承“高內(nèi)聚和低耦合”的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)開發(fā)基于B/S模式的大學(xué)生文旅智慧服務(wù)平臺(tái)，提供景點(diǎn)信息檢索、疫情下景點(diǎn)推薦指數(shù)實(shí)時(shí)更新，景點(diǎn)線路預(yù)約、用戶互動(dòng)交流、VR實(shí)景游覽等功能。本平臺(tái)的建設(shè)對于激勵(lì)大學(xué)生進(jìn)行文化旅行，學(xué)習(xí)文化思想具有深遠(yuǎn)意義。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1 SSM 框架

本系統(tǒng)采用基于Java的SSM框架。SSM框架是繼SSH 框架（Struts、Spring、Hibernate）之后主流的框架，具有較好的性能。SSM 集Spring、Spring MVC 及MyBatis三個(gè)框架于一體，包括四個(gè)層次，分別為Dao 層（mapper） 、Service層、Controller層、View層。Spring 能夠?qū)⒃抉詈闲暂^強(qiáng)的程序分解成若干個(gè)低耦合的模塊，完成良好的架構(gòu)；Spring MVC是一個(gè)MVC框架，包含DispatcherServlet、Controller、HandlerMapping、ModelAndView、ViewResolver、Interceptors六個(gè)核心組件；MyBatis對JDBC進(jìn)行封裝，使得數(shù)據(jù)庫底層操作變得透明，其支持定制化SQL、存儲(chǔ)過程以及高級映射，并且可以使用簡單的xml或注解將接口和Java的實(shí)體映射成數(shù)據(jù)庫中的記錄，是一個(gè)良好的持久層框架[3-5]。

1.2 爬蟲技術(shù)

本系統(tǒng)中需要使用到大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，本項(xiàng)目決定使用爬蟲手段獲取數(shù)據(jù)。主要手段是基于Node.js 的Puppeteer.js 庫，Puppeteer.js 庫是一個(gè)Node 庫，它提供了一個(gè)高級 API ，通過 DevTools 協(xié)議控制 Chro? mium 或Chrome，即通過調(diào)用庫提供的接口來控制庫運(yùn)行時(shí)生成的模擬瀏覽器[6]。選擇原因如下：

1） 反反爬蟲能力強(qiáng)：其會(huì)生成一個(gè)瀏覽器，并可通過代碼模擬用戶的真實(shí)操作，使得爬蟲行為與真實(shí)用戶操作基本一致，而這將導(dǎo)致一些主流反爬蟲手段失效。

2） 對SPA（單頁應(yīng)用）支持強(qiáng)：如今大部分網(wǎng)頁都是SPA類型的，而SPA類型的網(wǎng)頁對于傳統(tǒng)的爬蟲技術(shù)爬取數(shù)據(jù)有一定難度，但是對于Puppeteer.js庫卻不是難事，其在瀏覽器dom元素渲染完畢后再通過操作dom元素獲取數(shù)據(jù)。

3） 使用最新版本的JavaScript和瀏覽器功能，直接在最新版本的Chrome中執(zhí)行測試，保證運(yùn)行時(shí)的兼容性和穩(wěn)定性。

1.3 Vue.js 框架和Element plus 組件庫

前后端分離的開發(fā)模式可以更快地開發(fā)web項(xiàng)目，因此本系統(tǒng)采用了這種方式?；诰C合考慮，本項(xiàng)目前端采用Vue.js框架和基于其的Element Plus組件庫。Vue.js是一套構(gòu)建用戶界面的漸進(jìn)式框架，它不僅易于上手，還便于與第三方庫或既有項(xiàng)目整合。另一方面，當(dāng)與單文件組件和Vue生態(tài)系統(tǒng)支持的庫結(jié)合使用時(shí)，Vue 也能有良好的支持[7]。使用理由如下：1） Vue可以很方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向綁定，對收集和控制表單數(shù)據(jù)比較友好。2） Vue是單頁面應(yīng)用，每次獲取服務(wù)器數(shù)據(jù)時(shí)都只是頁面局部獲取，不必刷新整個(gè)頁面并獲取請求。3） Vue支持組件化開發(fā)，方便多人開發(fā)和對代碼的維護(hù)。

Element Plus組件庫有著豐富的UI組件庫，并且支持主流的大部分用戶交互控件，極大地縮短了項(xiàng)目的開發(fā)時(shí)間。

2 需求分析

用戶在使用旅游服務(wù)網(wǎng)站時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一系列需求。首先，需要有自己的個(gè)人信息中心（包含賬號(hào)、用戶信息、收藏、歷史瀏覽等數(shù)據(jù)），能對其進(jìn)行查看、添加、修改、刪除的操作；其次，需要線上旅游平臺(tái)的一些基本服務(wù)，包括景點(diǎn)信息檢索、景點(diǎn)評價(jià)交流、使用反饋、景點(diǎn)線路預(yù)約等，并且能對使用過程中產(chǎn)生的一些信息（評論、搜索信息等）進(jìn)行查看、添加、刪除、修改的操作。

對于系統(tǒng)維護(hù)管理人員，其能管理用戶并對用戶使用系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的一些信息（違規(guī)評論、上傳圖片等）進(jìn)行增刪改查；其次，可以對系統(tǒng)收集的景點(diǎn)和線路等資料信息進(jìn)行增刪改查的操作。

對系統(tǒng)本身，可以將消息推送給用戶；能自動(dòng)收集最新信息并更新數(shù)據(jù)庫；根據(jù)收集的最新信息和用戶的評價(jià)及反饋實(shí)時(shí)對景點(diǎn)和線路數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除和更新，并且能對景點(diǎn)和線路的優(yōu)先級進(jìn)行更改。系統(tǒng)的服務(wù)流程如圖1所示。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 前端界面設(shè)計(jì)

對于網(wǎng)站頁面設(shè)計(jì)，從用戶的角度出發(fā)，平臺(tái)采用面向?qū)ο蟮牟僮鹘缑嬖O(shè)計(jì)模式，具有可視化、色彩一致性、操作一致性以及簡易性等特點(diǎn)，有助于不同信息技術(shù)水平層次的用戶都能較快地掌握平臺(tái)的使用技巧。

根據(jù)目標(biāo)用戶群體對于文化旅行界面設(shè)計(jì)的偏好特征，頁面以凸顯中華深厚文化底蘊(yùn)的“中國紅”色調(diào)為主，營造一種濃厚的文化氛圍。為避免景點(diǎn)大量文字介紹使得用戶產(chǎn)生疲勞倦怠感，平臺(tái)在排版上采取圖文結(jié)合的方式，界面簡約大氣，主要信息突出，能夠?yàn)橛脩羰褂锰峁┯行У囊龑?dǎo)，容錯(cuò)率較高。首頁頁面設(shè)計(jì)如圖2所示，具體的頁面板塊如圖3所示。

3.2 系統(tǒng)功能服務(wù)

根據(jù)需求分析，將本系統(tǒng)按功能主要?jiǎng)澐譃?個(gè)模塊，分別為：景點(diǎn)信息、用戶評價(jià)、實(shí)時(shí)推送、資源管理、旅行預(yù)約、系統(tǒng)設(shè)置。如圖4所示。

3.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)前，通過需求分析可以得知各實(shí)體存在的內(nèi)在聯(lián)系，主要實(shí)體關(guān)系為以下四種：

1） 用戶主動(dòng)預(yù)約景點(diǎn)；

2） 景點(diǎn)被推送給用戶；

3） 用戶主動(dòng)評價(jià)景點(diǎn)；

4） 景點(diǎn)被存放于資料。

由于部分實(shí)體聯(lián)系與上述幾種有較大重復(fù)，就不再贅述。上述關(guān)系的E-R如圖5所示。

4 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

4.1 技術(shù)棧說明

本系統(tǒng)采用前后端分離模式開發(fā)。后端核心技術(shù)棧為Java以及其延伸的SSM（Spring + SpringMVC + MyBatis） 框架；前端使用Vue.js框架及Element Plus組件庫編寫；使用Puppeteer.js庫開發(fā)的腳本進(jìn)行信息收集。此外，系統(tǒng)還使用了阿里云的云計(jì)算服務(wù)，百度地圖的地圖服務(wù)等。

4.2 具體重要功能模塊

4.2.1 將景點(diǎn)消息實(shí)時(shí)推送給用戶

根據(jù)需求，系統(tǒng)需要獲取景點(diǎn)的實(shí)時(shí)信息。使用Puppeteer.js庫開發(fā)的爬蟲腳本實(shí)時(shí)爬取互聯(lián)網(wǎng)上與旅游景點(diǎn)相關(guān)的實(shí)時(shí)信息，經(jīng)過算法加工后，得到不同類型以及各用戶所偏好的景點(diǎn)信息，再經(jīng)過優(yōu)先級算法排序后將信息存入數(shù)據(jù)庫，當(dāng)數(shù)據(jù)庫發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)會(huì)把數(shù)據(jù)庫中的各景點(diǎn)信息實(shí)時(shí)推送給不同的用戶。

其中，系統(tǒng)還會(huì)結(jié)合用戶的反饋和用戶的評價(jià)信息實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫信息，以保證信息的可靠性和實(shí)時(shí)性。為了保證信息的實(shí)時(shí)更新，系統(tǒng)在進(jìn)行景點(diǎn)信息推送時(shí)將采取WebSocket 協(xié)議。具體步驟如圖6 所示。

4.2.2 景點(diǎn)信息收集

與4.2.1小節(jié)前半部分具體實(shí)現(xiàn)步驟類似，系統(tǒng)通過爬蟲獲取景點(diǎn)信息，經(jīng)過算法加工排序后存入系統(tǒng)的資料數(shù)據(jù)庫，同時(shí)，景點(diǎn)信息收集會(huì)通過用戶反饋的信息對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新。

4.2.3 用戶評價(jià)

在此模塊中，用戶既可以對景點(diǎn)進(jìn)行評價(jià)也可以對平臺(tái)各方面服務(wù)進(jìn)行反饋。此外，在用戶的反饋更新到數(shù)據(jù)庫后，系統(tǒng)也會(huì)通過算法根據(jù)這兩點(diǎn)的綜合反饋對景點(diǎn)的信息和優(yōu)先級進(jìn)行修改和更新。

模塊主要功能實(shí)現(xiàn)：在用戶使用賬號(hào)登錄成功后，可以在個(gè)人中心中找到預(yù)約板塊，點(diǎn)擊成功預(yù)約的景點(diǎn)后，就可以對其進(jìn)行評價(jià)。系統(tǒng)在收到用戶發(fā)送的評價(jià)請求以及其攜帶的相關(guān)信息（如評價(jià)時(shí)間，評價(jià)用戶等）后，會(huì)調(diào)用評價(jià)添加方法，此方法會(huì)間接性地調(diào)用SQL添加語句，將對應(yīng)的評價(jià)以及相關(guān)信息存入到數(shù)據(jù)。之后，系統(tǒng)會(huì)通過調(diào)用查看方法，其會(huì)間接性調(diào)用SQL查詢語句獲取評價(jià)和相關(guān)信息在含有評價(jià)功能板塊頁面進(jìn)行同步展示。系統(tǒng)在處理用戶評論的刪除和修改也與添加類似，只是調(diào)用的處理語句不一致。評價(jià)頁面如圖7所示。

4.2.4 景點(diǎn)預(yù)約

用戶可以自主預(yù)約景點(diǎn)和路線。系統(tǒng)收集到用戶的預(yù)約信息后，將其存入對應(yīng)景點(diǎn)的隊(duì)列中，此時(shí)，用戶可以選擇個(gè)人預(yù)約或組團(tuán)預(yù)約。如果是個(gè)人，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的具體需求推送合適的路線；如果是組團(tuán)，便把對應(yīng)景點(diǎn)隊(duì)列中符合用戶需求的景點(diǎn)路線推送給用戶。在組團(tuán)人數(shù)不夠的情況下，用戶可以采用系統(tǒng)根據(jù)用戶偏好及數(shù)據(jù)庫中的綜合數(shù)據(jù)計(jì)算出的旅行方案。

模塊主要功能實(shí)現(xiàn)：在用戶提交選中景點(diǎn)對應(yīng)的預(yù)約請求后，其余步驟與4.2.3小節(jié)的實(shí)現(xiàn)步驟類似，并且由于一些基本操作也是類似的，下面將不再贅述。對于組團(tuán)預(yù)約，系統(tǒng)在收集到預(yù)約請求后，會(huì)根據(jù)用戶的預(yù)約要求分類，將大致一類的用戶放在一個(gè)預(yù)約隊(duì)列中。在組團(tuán)日期截止前，如果當(dāng)前人數(shù)足夠，那么就會(huì)組團(tuán)成功，用戶付款即可；如當(dāng)前組團(tuán)人數(shù)缺少，系統(tǒng)會(huì)提示用戶是否選擇繼續(xù)進(jìn)行組團(tuán)，選擇是的用戶會(huì)進(jìn)行人數(shù)較少的小組團(tuán)，對于選擇否的用戶，用戶可采納系統(tǒng)根據(jù)算法得出用戶可能傾向的其他方案或選擇放棄預(yù)約。景點(diǎn)預(yù)約頁面如圖8 所示。

4.2.5 資料管理

根據(jù)需求分析可知，在用戶使用平臺(tái)的過程中會(huì)產(chǎn)生各種相關(guān)信息，其次，還有景點(diǎn)線路的相關(guān)信息等。系統(tǒng)需要對這些資料進(jìn)行管理，用戶、管理員和系統(tǒng)都可以根據(jù)自身的權(quán)限對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。其中管理員擁有一切權(quán)限，即可以對現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改查。而用戶只能對自己的個(gè)人信息、預(yù)約信息、景點(diǎn)評價(jià)以及使用平臺(tái)產(chǎn)生的一些記錄進(jìn)行添加或修改。對于系統(tǒng)本身，其根據(jù)算法實(shí)時(shí)更新預(yù)先設(shè)定范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。

模塊主要功能實(shí)現(xiàn)：游客根據(jù)賬號(hào)登錄網(wǎng)站，系統(tǒng)根據(jù)賬號(hào)對應(yīng)的類型給予不同使用者權(quán)限。其中，管理員可以使用賬號(hào)登錄后臺(tái)管理系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)庫中的所有信息進(jìn)行管理，提交所操作信息對應(yīng)的增刪改查請求后，系統(tǒng)就會(huì)調(diào)用對應(yīng)的模塊方法進(jìn)行處理。而對于用戶，其只能登錄旅游服務(wù)網(wǎng)站，找到個(gè)人中心，點(diǎn)擊要修改的對應(yīng)模塊，對自己的信息（姓名，性別等）和使用產(chǎn)生的信息（預(yù)約、評價(jià)、收藏、歷史等）提交進(jìn)行查看、添加和修改請求，對于人員和景區(qū)等信息的管理沒有操作權(quán)限。

4.3 其他輔助功能實(shí)現(xiàn)

4.3.1 云服務(wù)功能

旅游景點(diǎn)的數(shù)量不在少數(shù)，隨著新興產(chǎn)業(yè)的崛起，景點(diǎn)信息數(shù)量還將不斷增長，此外，隨著網(wǎng)站的日漸完善，旅游景點(diǎn)的信息數(shù)量也會(huì)增多，基于此考慮，本系統(tǒng)決定使用云部署，將更多的精力放在建設(shè)平臺(tái)自身，減少系統(tǒng)基本運(yùn)維的工作量[8]。另外，市場上的云部署平臺(tái)在均衡、穩(wěn)定以及安全上都比較專業(yè)，將系統(tǒng)托管可以保證平臺(tái)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1） 云存儲(chǔ)

本系統(tǒng)使用阿里云存儲(chǔ)，將平臺(tái)的圖片，視頻以及部分備份信息存儲(chǔ)到阿里云存儲(chǔ)中進(jìn)行托管。

2） 云數(shù)據(jù)庫

本系統(tǒng)將一鍵云托管數(shù)據(jù)庫，讓阿里云數(shù)據(jù)庫平臺(tái)維護(hù)數(shù)據(jù)庫。

3） 云服務(wù)器

考慮到本平臺(tái)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)算比較多，可能會(huì)使用多臺(tái)服務(wù)器，而在分布式計(jì)算、效用計(jì)算、負(fù)載均衡、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、熱備份冗雜和虛擬化等方面，云服務(wù)器平臺(tái)的服務(wù)也更專業(yè)。所以，本平臺(tái)網(wǎng)站相關(guān)業(yè)務(wù)將一鍵部署到云服務(wù)器上。

4） CDN加速服務(wù)

為了提高網(wǎng)站的訪問體驗(yàn)，本平臺(tái)將使用CDN加速服務(wù)對網(wǎng)站的靜態(tài)資源進(jìn)行加速。

5） 短信服務(wù)

為了方便開發(fā)和維護(hù)，本平臺(tái)使用云服務(wù)中配套的短信服務(wù)。

6） 域名加速服務(wù)

使用域名加速服務(wù)加快用戶訪問網(wǎng)站的速度，提升用戶體驗(yàn)。

4.3.2 百度地圖接口

本系統(tǒng)使用百度地圖提供的在線2D、3D地圖和VR實(shí)景地圖接口，提供地圖供用戶使用，讓用戶能夠更直觀地選擇景點(diǎn)和路線。

4.3.3 圖片，文字，視頻的健康識(shí)別

使用阿里云提供的內(nèi)容健康識(shí)別接口，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)收集信息和用戶發(fā)布信息內(nèi)容的實(shí)時(shí)識(shí)別。根據(jù)識(shí)別結(jié)果，對違規(guī)信息進(jìn)行處理，以保證平臺(tái)的正常運(yùn)行。

5 平臺(tái)測試

通過以上的步驟實(shí)現(xiàn)大學(xué)生文旅智慧服務(wù)平臺(tái)的初步架構(gòu)后，還要使用自動(dòng)化和手動(dòng)化結(jié)合的方式測試平臺(tái)的各個(gè)功能模塊是否能夠正常運(yùn)行[9]。對于前端界面，頁面總體色彩搭配統(tǒng)一，各類組織控件完備，動(dòng)態(tài)交互顯示正常，用戶能夠正常登錄注冊賬號(hào)，經(jīng)過一系列的測試，顯示前端一切正常。對于功能方面，測試游客資料的上傳、游客信息的管理、旅游信息更新與發(fā)布、旅行預(yù)訂、VR實(shí)景等功能是否正常，最終結(jié)果表明，平臺(tái)服務(wù)功能已基本完備，達(dá)到了預(yù)期的效果，該平臺(tái)工作一切正常，能夠應(yīng)用于大學(xué)生文旅服務(wù)。部分功能測試數(shù)據(jù)如表1所示。

6 結(jié)束語

智慧文化旅游是基于“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)生的一種新型旅游方式，借助5G、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，以“文化”為主要旅游資源實(shí)現(xiàn)智慧化旅游[10]。本文旅服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)符合智慧文化旅游的要求，方便大學(xué)生群體借助本平臺(tái)開展文旅活動(dòng)，在疫情的形勢下了解景區(qū)實(shí)時(shí)信息，開展VR游覽活動(dòng)，創(chuàng)建屬于自己的文旅圈。目前平臺(tái)前后端基本功能開發(fā)已完成，下一階段將根據(jù)用戶的反饋等不斷完善改進(jìn)。