基于微信小程序的校園助手系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

許錚 楊尚林 李旭芳（通訊作者）

（上海工程技術(shù)大學(xué)管理學(xué)院，上海 201620）

一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

（一）需求分析

本系統(tǒng)依據(jù)當(dāng)代大學(xué)生日常學(xué)習(xí)、娛樂等需求進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對于課程表、書籍推薦、二手書商店以及周邊學(xué)習(xí)娛樂場所等功能進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。學(xué)生們可以通過該系統(tǒng)將自己的課程表等信息按照節(jié)次與周次進(jìn)行輸入，構(gòu)建一個(gè)完整的課程表，以此方便查詢上課時(shí)間以及地點(diǎn)。而對于商家，他們可以在二手書商店中提供自己有庫存的二手書籍以提供給學(xué)生購買，為了方便商家與學(xué)生們進(jìn)行溝通，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了好友聊天系統(tǒng)，讓學(xué)生與商家之間的消息能夠及時(shí)傳達(dá)。

（二）系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

根據(jù)需求分析，校園助手系統(tǒng)總體包括了推薦功能、課程表功能以及二手書店功能。其中推薦功能包括書籍推薦和周邊推薦；課程表功能中包括今日課程和課程設(shè)置，今日課程中有日歷打卡功能；二手書商店功能中包括二手書購買和好友聊天功能。

在推薦功能中，本系統(tǒng)通過對于學(xué)生已經(jīng)輸入的課程表進(jìn)行遍歷，以關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率高低的方式來猜測使用者當(dāng)前應(yīng)該被推薦的書籍，同時(shí)我們針對大學(xué)城附近的周邊進(jìn)行了調(diào)查，以此為基礎(chǔ)設(shè)置了周邊推薦功能，以便捷使用者的日常生活需求。

在課程表功能中，本系統(tǒng)給使用者設(shè)置了簡約的錄入界面，讓使用者快速的創(chuàng)立自己的課程表，與此同時(shí)，本系統(tǒng)以用戶輸入的課程表為基礎(chǔ)，加上了對于周次的判斷，在首頁直接給使用者顯示今日的課程，讓用戶進(jìn)入小程序的同時(shí)就能看到課程，大大節(jié)約了查詢課表的時(shí)間，同時(shí)本系統(tǒng)會根據(jù)用戶設(shè)置的課程表進(jìn)行判斷，提供有效的題庫進(jìn)行使用者進(jìn)行選擇。同時(shí)，本系統(tǒng)會借助微信小程序所自帶的通知推送功能，在課程開始之前進(jìn)行提醒，使用戶在上課之前可以得到即將進(jìn)行的課程的上課位置與上課時(shí)間，從而減少可避免的遲到或是曠課等問題。

在二手書店功能中，本系統(tǒng)給學(xué)生設(shè)計(jì)了簡約的商場界面，其中包括了教輔書籍、課外書籍等等的分類以供使用者選擇，為了方便使用者和商家進(jìn)行溝通，本系統(tǒng)設(shè)置了好友聊天功能，讓消息及時(shí)傳達(dá)。

二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

優(yōu)秀的數(shù)據(jù)庫既可以做到實(shí)現(xiàn)減少大量數(shù)據(jù)所占據(jù)的內(nèi)存空間，大大節(jié)省資源空間，保證對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用的時(shí)的速度優(yōu)勢，又可以在進(jìn)行數(shù)據(jù)操作時(shí)保證數(shù)據(jù)的有效性和數(shù)據(jù)的一致性。依據(jù)微信小程序中的功能需以及所需要的后端存儲的數(shù)據(jù)內(nèi)容，得出實(shí)體聯(lián)系圖（E-R 圖），如下圖1 所示。

再在經(jīng)由關(guān)系模型轉(zhuǎn)換、三級范式優(yōu)化等之后，借由SQL server 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫。通過SQL server 建立的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，主要包含用戶表、課程表、書籍推薦表、日歷打卡表、周邊推薦場所表、題庫習(xí)題搜索表等。并根據(jù)以下四點(diǎn)實(shí)現(xiàn)更全面與完善的數(shù)據(jù)庫：

（1）篩查各表之間的邏輯存儲聯(lián)系以建立最合適的主鍵來減少運(yùn)行時(shí)的冗余度、提高數(shù)據(jù)庫可靠性。

（2）根據(jù)主鍵與外鍵之間的從屬關(guān)系完成表與表之間的數(shù)據(jù)完整性約束驗(yàn)證。

（3）將主鍵列和搜索頻繁的列相互聯(lián)系、建立索引，在此紙上實(shí)現(xiàn)物理排序，從而提升運(yùn)行速度。

（4）以合理設(shè)計(jì)、成熟編寫的存儲方式來提高調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)的安全性從而減少產(chǎn)生錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。

三、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（一）關(guān)鍵技術(shù)

本系統(tǒng)基于微信小程序平臺所打搭建的框架，在此基礎(chǔ)上加入擴(kuò)展層，以盡可能減少代碼重用。系統(tǒng)前端開發(fā)使用的是AJAX 技術(shù)，綜合應(yīng)用了wxml、wxss、JavaScript 框架等技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡潔的頁面布局與快速的刷新響應(yīng)。后端開發(fā)使用Visual Studio 2013 集成 開發(fā)工具，基于微信小程序的開發(fā)框架、采用 Python 編程語言、SQL SERVER 數(shù)據(jù)庫等微軟的一系列技術(shù)，選擇 IIS7 為其應(yīng)用服務(wù)器。

（二）主要模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.課程表的設(shè)置和顯示

本功能是由使用者對于課程表總體的設(shè)置以及在前端頁面的顯示。在課程表設(shè)置當(dāng)中使用了微信小程序自帶的緩存功能，在設(shè)置環(huán)節(jié)輸入結(jié)束后就以緩存的形式保存在小程序之中，當(dāng)使用者打開課程表時(shí)，緩存即會覆蓋原先的數(shù)組，并且在頁面當(dāng)中即時(shí)顯示。

課程表的顯示部分采用對于JS 頁面設(shè)置的數(shù)組的循環(huán)遍歷，通過簡單的對于數(shù)組數(shù)值是否為空進(jìn)的判斷，將數(shù)組中的信息通過合理的排列顯示在前端，顯示圖片入下圖2 所示。

2.書籍推薦

書籍推薦功能是基于使用者輸入的課程表來進(jìn)行一系列判斷的。在用戶輸入完整個(gè)課程表之后，書籍推薦功能會將整個(gè)課程表進(jìn)行一次循環(huán)遍歷，以關(guān)鍵詞的方式記錄下使用者當(dāng)前的課程模式與習(xí)慣，完成遍歷后將關(guān)鍵詞數(shù)組傳遞給后端，從后端服務(wù)器中尋找最符合當(dāng)前使用者閱讀的書籍，并且傳回前端在頁面當(dāng)中顯示。為減輕服務(wù)器在傳遞過程與書籍推薦計(jì)算時(shí)與使用者前端的交互壓力，本頁面采用AJAX 技術(shù)，通過調(diào)用微信小程序云函數(shù)實(shí)現(xiàn)迅速響應(yīng)。部分匹配算法實(shí)現(xiàn)代碼如下：

if(wlist){for(i=1；i<=num；i++){for (that.data.num_1=0；that.data.num_1

3.二手書商店

二手書商店功能是通過前后端交互進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，在用戶于二手書商店選購的同時(shí)，我們會將使用者勾選的商品以本地緩存的形式傳遞到購物車界面當(dāng)中，以微信平臺自帶的支付接口將使用者的訂單信息傳遞給后端并且進(jìn)行安全的支付功能。每個(gè)使用者在上傳訂單信息時(shí)都將在服務(wù)器上創(chuàng)建對應(yīng)的進(jìn)程，如果同時(shí)有很多的使用者一同提交訂單，可能導(dǎo)致服務(wù)器的CPU 占用率過高，超負(fù)荷死機(jī)。因此我們通過配置IIS 服務(wù)器參數(shù)來解決。將二手書商店設(shè)置為獨(dú)立的應(yīng)用程序池，最大 CPU使用率 50%，刷新 CPU 時(shí)間 1 分鐘，最大工作進(jìn)程數(shù) 1，關(guān)閉和啟動時(shí)間間隔 10秒，設(shè)置內(nèi)存占用超過 800M 就自動回收內(nèi)存，這樣我們就能在一個(gè)壓力較小的情況下進(jìn)行訂單的傳遞，不會導(dǎo)致整個(gè)服務(wù)器崩潰。

4.題庫搜索

題庫搜索功能類似于書籍推薦功能，同樣是基于使用者輸入的課程表來進(jìn)行一系列判斷的。題庫搜索功能將通過對用戶所輸入課程表的內(nèi)容，在后端服務(wù)器中搜索該使用者所進(jìn)行的當(dāng)前課程有關(guān)的大量習(xí)題，并通過題庫中習(xí)題與使用者全部課程的相關(guān)度進(jìn)行篩選，并將其傳遞至前端頁面，實(shí)現(xiàn)在小程序中題庫搜索的功能。本頁面同樣采用了AJAX 技術(shù)以減小前后端交互壓力，通過小程序云函數(shù)提高運(yùn)算與界面顯示速度。

四、總結(jié)

基于微信小程序功能實(shí)現(xiàn)的校園助手，可以較為方便讓用戶（學(xué)生）進(jìn)行一些校園日常生活中的活動，它既能根據(jù)使用者設(shè)置的課程表為使用者提供所需要的教輔資料與練習(xí)題庫，又能提供包括娛樂地點(diǎn)、自習(xí)位置等多元化的周邊場所介紹等。此外，基于微信小程序?qū)崿F(xiàn)的通知系統(tǒng)則可以以較為簡單便捷的方式實(shí)現(xiàn)上課提醒，從而減少因疏忽導(dǎo)致的遲到、曠課等行為，該系統(tǒng)可以較好地幫助教室減少遲到率，幫助學(xué)生提升校園生活感受。