【文章內(nèi)容簡介】 突出的優(yōu)點(diǎn)：（1）索引文件格式獨(dú)立于應(yīng)用平臺(tái)。Lucene定義了一套以8位字節(jié)為基礎(chǔ)的索引文件格式，使得兼容系統(tǒng)或者不同平臺(tái)的應(yīng)用能夠共享建立的索引文件。（2）在傳統(tǒng)全文檢索引擎的倒排索引的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了分塊索引，能夠針對(duì)新的文件建立小文件索引，提升索引速度。然后通過與原有索引的合并，達(dá)到優(yōu)化的目的。（3）優(yōu)秀的面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)架構(gòu)，使得對(duì)于Lucene擴(kuò)展的學(xué)習(xí)難度降低，方便擴(kuò)充新功能。（4）設(shè)計(jì)了獨(dú)立于語言和文件格式的文本分析接口，索引器通過接受Token流完成索引文件的創(chuàng)立，用戶擴(kuò)展新的語言和文件格式，只需要實(shí)現(xiàn)文本分析的接口。（5）已經(jīng)默認(rèn)實(shí)現(xiàn)了一套強(qiáng)大的查詢引擎，用戶無需自己編寫代碼即使系統(tǒng)可獲得強(qiáng)大的查詢能力，Lucene的查詢實(shí)現(xiàn)中默認(rèn)實(shí)現(xiàn)了布爾操作、模糊查詢（Fuzzy Search[11]）、分組查詢等等[31]。面對(duì)已經(jīng)存在的商業(yè)全文檢索引擎，Lucene也具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。首先，它的開發(fā)源代碼發(fā)行方式（遵守Apache Software License），在此基礎(chǔ)上程序員不僅僅可以充分的利用Lucene所提供的強(qiáng)大功能，而且可以深入細(xì)致的學(xué)習(xí)到全文檢索引擎制作技術(shù)和面相對(duì)象編程的實(shí)踐，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上根據(jù)應(yīng)用的實(shí)際情況編寫出更好的更適合當(dāng)前應(yīng)用的全文檢索引擎。在這一點(diǎn)上，商業(yè)軟件的靈活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及Lucene。其次，Lucene秉承了開放源代碼一貫的架構(gòu)優(yōu)良的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)了一個(gè)合理而極具擴(kuò)充能力的面向?qū)ο蠹軜?gòu)，程序員可以在Lucene的基礎(chǔ)上擴(kuò)充各種功能，比如擴(kuò)充中文處理能力，從文本擴(kuò)充到HTML、PDF等等文本格式的處理，編寫這些擴(kuò)展的功能不僅僅不復(fù)雜，而且由于Lucene恰當(dāng)合理的對(duì)系統(tǒng)設(shè)備做了程序上的抽象，擴(kuò)展的功能也能輕易的達(dá)到跨平臺(tái)的能力[32]。最后，轉(zhuǎn)移到apache軟件基金會(huì)后，借助于apache軟件基金會(huì)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，程序員可以方便的和開發(fā)者、其它程序員交流，促成資源的共享，甚至直接獲得已經(jīng)編寫完備的擴(kuò)充功能。最后，雖然Lucene使用Java語言寫成，但是開放源代碼社區(qū)的程序員正在不懈的將之使用各種傳統(tǒng)語言實(shí)現(xiàn)（ framework），在遵守Lucene索引文件格式的基礎(chǔ)上，使得Lucene能夠運(yùn)行在各種各樣的平臺(tái)上，系統(tǒng)管理員可以根據(jù)當(dāng)前的平臺(tái)適合的語言來合理的選擇。 AJAXAJAX的全稱是Asynchronous JavaScript XML(即異步JavaScript和XML)。AJAX是一種Web應(yīng)用程序開發(fā)的手段，它采用客戶端腳本與Web服務(wù)器交換數(shù)據(jù)。所以，不必采用會(huì)中斷交互的完整頁面刷新，就可以動(dòng)態(tài)地更新Web頁面。使用Ajax，可以創(chuàng)建更加豐富、更加動(dòng)態(tài)的Web應(yīng)用程序用戶界面，其即時(shí)性與可用性甚至能夠接近本機(jī)桌面應(yīng)用程序。這使得Web應(yīng)用的交互性得到了前所未有的提高，大大增強(qiáng)了應(yīng)用的實(shí)用性和實(shí)時(shí)性。AJAX是幾項(xiàng)技術(shù)的全新方式的集合，所用到的核心技術(shù)是：1) 運(yùn)用XHTML和CSS實(shí)現(xiàn)基于各種標(biāo)準(zhǔn)的展示。2) 運(yùn)用文檔對(duì)象模型(Document Object Model)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示和交互。3) 運(yùn)用XML實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和操作。4) 運(yùn)用XMLHttpRequest實(shí)現(xiàn)異步數(shù)據(jù)檢索。5) JavaScript將所有這些方法綁定到一起。使用AJAX的關(guān)鍵在于對(duì)瀏覽器端的JavaScript、DHTML和與服務(wù)器異步通信的組合[33]。AJAX的核心是JavaScript對(duì)象XMLHttpRequest。該對(duì)象在Internet Explorer 5中首次引入，它是一種支持異步請(qǐng)求的技術(shù)。簡而言之，XMLHttpRequest使用戶可以使用JavaScript向服務(wù)器提出請(qǐng)求并處理響應(yīng)，而不阻塞用戶[34]。借助于AJAX，可以在用戶單擊按鈕時(shí)，使用JavaScript和DHTML立即更新UI，并向服務(wù)器發(fā)出異步請(qǐng)求，以執(zhí)行更新或查詢數(shù)據(jù)庫。當(dāng)請(qǐng)求返回時(shí)，就可以使用JavaScript和CSS來相應(yīng)地更新UI，而不是刷新整個(gè)頁面。最重要的是，用戶甚至不知道瀏覽器正在與服務(wù)器通信：Web站點(diǎn)看起來是即時(shí)響應(yīng)的[35]。 小結(jié) 本章主要介紹了比較流行的三種個(gè)性化推薦算法：協(xié)同過濾、內(nèi)容過濾和知識(shí)發(fā)現(xiàn)，并對(duì)三種推薦算法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。然后介紹了本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中所利用的關(guān)鍵技術(shù)：正則表達(dá)式，Lucene和AJAX技術(shù)。第三章 個(gè)性化禮品推薦系統(tǒng)需求分析 任務(wù)概述 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)如下四個(gè)目標(biāo)：1. 禮品知識(shí)庫的構(gòu)建禮品推薦有其特殊的領(lǐng)域知識(shí)，比如送禮人的個(gè)人信息，收禮者的個(gè)人信息，送禮人與收禮人的關(guān)系，送禮的節(jié)日?qǐng)龊系?，這些因素決定適宜推薦的禮品。本系統(tǒng)要調(diào)研禮品贈(zèng)送知識(shí)并據(jù)此構(gòu)建禮品知識(shí)庫。2. 禮品知識(shí)庫的初始化和完善利用禮品專家的知識(shí)對(duì)知識(shí)庫進(jìn)行部分初始化。然后通過一定的算法計(jì)算禮品相似度，根據(jù)禮品的相似度對(duì)禮品知識(shí)庫進(jìn)行完善。3. 禮品知識(shí)庫推薦系統(tǒng)要提供一個(gè)良好的知識(shí)庫推薦接口，此接口能夠準(zhǔn)確描述用戶的需求，并使用戶獲得準(zhǔn)確的禮品推薦和良好的用戶體驗(yàn)。4. 用戶瀏覽推薦用戶瀏覽某一禮品的詳細(xì)信息時(shí)，系統(tǒng)要向用戶推薦與此禮品最相關(guān)的若干禮品。5. 禮品個(gè)性化搜索系統(tǒng)要能夠根據(jù)用戶日志提供個(gè)性化的禮品搜索功能。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)意圖 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意圖是要將符合中國文化的禮品知識(shí)借助數(shù)據(jù)庫進(jìn)行知識(shí)庫建模，通過禮品專家對(duì)知識(shí)庫進(jìn)行初始化，然后計(jì)算禮品的綜合相似度對(duì)知識(shí)庫進(jìn)一步完善，同時(shí)，系統(tǒng)要提供個(gè)性化的禮品搜索功能。最后，設(shè)計(jì)良好的用戶交互推薦接口提升用戶的體驗(yàn)準(zhǔn)確表達(dá)用戶的需求進(jìn)而向用戶推薦禮品，在用戶獲得系統(tǒng)的推薦的同時(shí)，系統(tǒng)要根據(jù)用戶的反饋信息進(jìn)行學(xué)習(xí)從而提高系統(tǒng)的推薦準(zhǔn)確度。 假定和約束為了保證推薦的準(zhǔn)確性和客觀性，本系統(tǒng)的假定和約束如下：1) 從淘寶網(wǎng)上抓取的40類共3000個(gè)禮品在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)下架，即用戶得到禮品推薦后可以從網(wǎng)上買到該禮品。2) 所有禮品的分類準(zhǔn)確，且商家對(duì)禮品的描述不含欺詐信息。 需求規(guī)定 系統(tǒng)功能的需求規(guī)定1) 基于節(jié)日?qǐng)龊系耐扑]基于送禮節(jié)日?qǐng)龊贤扑]通過用戶選擇送禮的節(jié)日或場合來獲得系統(tǒng)的禮品推薦。圖31基于節(jié)日?qǐng)龊贤扑]用例圖如上圖所示，基于節(jié)日?qǐng)龊贤扑]的用例圖，用戶根據(jù)自己的需求選擇送禮節(jié)日或場合，系統(tǒng)調(diào)用節(jié)日?qǐng)龊贤评硐蛴脩暨M(jìn)行禮品推薦。由于送禮的節(jié)日和場合不同，贈(zèng)送的禮品會(huì)有所不同。如情人節(jié)送花和巧克力合適，中秋節(jié)送月餅合適，孩子滿月送毛絨玩具，小衣服等合適，朋友生日送毛絨熊合適。本系統(tǒng)將把禮品贈(zèng)送節(jié)日?qǐng)龊戏诸惾缦?。送禮的節(jié)日有：春節(jié)，元宵節(jié)，情人節(jié)，婦女節(jié)，母親節(jié)，兒童節(jié)，端午節(jié)，父親節(jié)，七夕節(jié)，中秋節(jié)，教師節(jié)，感恩節(jié)，圣誕節(jié)，元旦等。送禮的場合有：戀愛，約會(huì)，結(jié)婚，周年，生日，孩子滿月，喬遷新居，升學(xué)，畢業(yè)，退休，升職，探病，慰問，感謝等。2) 基于收禮對(duì)象的推薦基于收禮對(duì)象推薦是通過用戶選擇收禮者的身份，如性別，年齡，興趣愛好來獲得系統(tǒng)的推薦禮品。圖32基于收禮對(duì)象推薦用例圖如上圖所示，基于收禮對(duì)象推薦的用例圖，用戶選擇收禮人的年齡或性別獲得系統(tǒng)收禮對(duì)象推薦，然后用戶再選擇收禮人的興趣愛好獲得系統(tǒng)興趣愛好推薦。收禮者的身份不同，贈(zèng)送的禮品也會(huì)有所不同。如，贈(zèng)送男人宜送領(lǐng)帶，錢包，商務(wù)包等；贈(zèng)送女人宜送口紅，廚房用品等；贈(zèng)送孩童宜送文具，卡通玩具等。表31收禮人基本信息劃分類別備注老人表示60歲以上的老人男人年齡介于25到60歲的所有男人女人年齡介于25到60歲的所有女人青年年齡介于17到24歲的青年人少年年齡介于4到16歲的少年兒童嬰兒年齡介于0到3周歲的嬰兒根據(jù)收禮者的興趣愛好贈(zèng)送的禮物也有所不同，如喜歡時(shí)尚的女人應(yīng)贈(zèng)送化妝品，衣服等；喜歡運(yùn)動(dòng)的男人可贈(zèng)送運(yùn)動(dòng)裝備等禮品。表32收禮人興趣愛好劃分類別興趣劃分老人運(yùn)動(dòng)，旅游，書畫，音樂，閱讀，棋牌，居家，烹飪，營養(yǎng)品男人運(yùn)動(dòng)，旅游，探險(xiǎn)，宅男，音樂，書畫，影視，閱讀，交際，游戲女人時(shí)尚，購物，美容，運(yùn)動(dòng)，旅游，居家，烹飪，宅女，音樂，舞蹈，書畫，影視，閱讀，交際，探險(xiǎn)青年運(yùn)動(dòng)，購物，時(shí)尚，影視，閱讀，交際，音樂，舞蹈，書畫，游戲少年運(yùn)動(dòng)，動(dòng)畫，閱讀，舞蹈，書畫，游戲，玩具嬰兒玩耍，睡覺，洗澡，營養(yǎng)品3) 基于收禮人描述的推薦當(dāng)用戶對(duì)收禮人的個(gè)人信息無法完整的描述時(shí)可以通過基于收禮人描述的方法來獲得禮品推薦。圖33基于收禮人描述推薦用例圖如上圖所示，基于收禮人描述的推薦用例圖將收禮人根據(jù)年齡和性別分為男人、老年男性、女人、老年女性、男青年、女青年、男孩兒、女孩兒，用戶選擇收禮人年齡和性別分類。每種人根據(jù)其特點(diǎn)對(duì)其類型進(jìn)行劃分，并對(duì)該類型的收禮人從圖片、服飾特點(diǎn)、周末活動(dòng)、性格特征、興趣愛好和個(gè)人偶像來進(jìn)行描述，用戶根據(jù)這些特征描述來選擇收禮人并獲得系統(tǒng)的推薦。表33收禮人特征類型劃分類型特征描述分類男人陽光男人、宅男、合格爸爸、成功男人、探險(xiǎn)男、休閑男、藝術(shù)男、思考男、書畫男、貴族男老年男性悠閑老人、思考老人、慈祥爺爺、運(yùn)動(dòng)老人、威嚴(yán)爺爺女人標(biāo)準(zhǔn)媽媽、成功女性、悠閑女、全職太太、時(shí)尚女、宅女、交際女、文藝女、探險(xiǎn)女、陽光女人老年女性時(shí)尚奶奶、美食奶奶、思考奶奶、慈祥奶奶、運(yùn)動(dòng)奶奶男青年陽光男孩、藝術(shù)BOY、時(shí)尚男孩、閱讀達(dá)人、游戲狂人、影視FANS女青年購物狂、陽光女孩、影視發(fā)燒友、探險(xiǎn)女孩、文學(xué)女孩、時(shí)尚麗人男孩兒玩耍少年、運(yùn)動(dòng)少年、卡通FANS女孩兒陽光女孩兒、書畫女孩兒、舞蹈天使、運(yùn)動(dòng)女孩兒4) 禮品知識(shí)庫構(gòu)建禮品知識(shí)庫推薦需要一個(gè)完善的禮品知識(shí)庫進(jìn)行推理。調(diào)研禮品領(lǐng)域的知識(shí)并據(jù)此構(gòu)建禮品知識(shí)庫，將禮品知識(shí)庫以數(shù)據(jù)庫的形式來保存。禮品知識(shí)庫初始化包括兩步：一是人工初始化；二是系統(tǒng)完善。圖34禮品知識(shí)庫人工初始化用例圖如上圖所示，人工初始化用例圖。人工初始化是通過禮品專家對(duì)每個(gè)禮品選擇其適合贈(zèng)送的節(jié)日?qǐng)龊希斩Y對(duì)象的性別、年齡、興趣、與送禮人的關(guān)系，并將這些信息以合理的方式保存起來。圖35禮品知識(shí)庫完善用例圖如上圖所示，禮品知識(shí)庫完善用例圖。由于禮品數(shù)量眾多，所以通過禮品專家進(jìn)行初始化只能初始化一部分禮品，其它的禮品就要根據(jù)禮品的基本信息計(jì)算禮品的綜合相似度，然后根據(jù)禮品的綜合相似度對(duì)禮品知識(shí)庫進(jìn)行完善。6) 個(gè)性化搜索系統(tǒng)根據(jù)用戶的搜索日志分析用戶的偏好。當(dāng)用戶輸入搜索關(guān)鍵字時(shí)系統(tǒng)結(jié)合分析出的用戶搜索偏好向用戶返回個(gè)性化的搜索結(jié)果。例如，如果用戶多次用價(jià)格排序，說明禮品價(jià)格對(duì)用戶的購買行為影響較大，則系統(tǒng)搜索的時(shí)候優(yōu)先以價(jià)格排序。如果用戶多次用信用排序，說明商家信用對(duì)用戶的決策影響較大，則系統(tǒng)搜索的時(shí)候優(yōu)先以信用排序。 系統(tǒng)性能的需求規(guī)定l 精度要求本系統(tǒng)要求用戶根據(jù)自己的需求選擇節(jié)日?qǐng)龊?，收禮人信息，搜索關(guān)鍵字等信息。禮品的相似度保留到小數(shù)點(diǎn)后4位。l 時(shí)間特性要求本系統(tǒng)不僅需要處理大量的知識(shí)庫數(shù)據(jù)，還要保證禮品推薦的實(shí)時(shí)性，因此從用戶選擇需求并發(fā)送請(qǐng)求后500ms內(nèi)要返回用戶的推薦結(jié)果，從用戶輸入搜索關(guān)鍵字并發(fā)送請(qǐng)求后200ms內(nèi)要返回用戶的搜索結(jié)果。l 輸入輸出要求輸入1：用戶的需求。如選擇節(jié)日?qǐng)龊?，選擇收禮人的信息等輸出1：滿足用戶需求的禮品信息推薦列表，包括禮品圖片，禮品名稱，禮品URL等，每頁顯示40個(gè)禮品，超過40個(gè)禮品進(jìn)行分頁顯示。輸入2：用戶的搜索關(guān)鍵字。輸出2：匹配搜索關(guān)鍵字和用戶個(gè)性化需求的禮品信息搜索列表，包括禮品圖片，禮品名稱，禮品URL等，每頁顯示40個(gè)禮品，超過40個(gè)禮品進(jìn)行分頁顯示。輸入3：用戶選擇點(diǎn)擊禮品列表中的某個(gè)禮品。輸出3：該禮品的詳細(xì)信息，包括禮品圖片，禮品名稱，禮品商家，禮品價(jià)格等。此外，要返回與該禮品基本信息相似的三個(gè)禮品和用戶瀏覽相似的三個(gè)禮品。l 數(shù)據(jù)管理能力要求所有禮品信息均從淘寶網(wǎng)上抓取，禮品信息要隨時(shí)進(jìn)行更新。禮品知識(shí)庫經(jīng)過人工初始化后，再通過相似度進(jìn)行完善，要剔除禮品知識(shí)庫中的噪聲并不斷完善禮品知識(shí)庫。l 故障處理要求如果大量用戶同時(shí)頻繁訪問數(shù)據(jù)庫，導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫服務(wù)器癱瘓，需要進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)庫緩存機(jī)制和索引。針對(duì)數(shù)據(jù)庫故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，要定時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。l 其他性能要求1) 保證系統(tǒng)的可擴(kuò)展性系統(tǒng)采用流行框架，代碼和頁面分離，業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)庫操作分離，便于以后的數(shù)據(jù)庫更換和系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)。2) 保證系統(tǒng)的可移植性系統(tǒng)所有代碼采用Java語言編寫，保證了系統(tǒng)的可移植性。 設(shè)備支持運(yùn)行本系統(tǒng)的硬件設(shè)備建議滿足以下條件：1. 處理器為奔三及以上2. 內(nèi)存容量大于等于512M 軟件系統(tǒng)支持操作系統(tǒng)：Windows ，Linux數(shù)據(jù)庫：Oracle 10gJDK版本：JDK 搜索開源包：Lucene 小結(jié)本章主要介紹個(gè)性化禮品推薦系統(tǒng)的需求分析，說明了本推薦系統(tǒng)最終要實(shí)現(xiàn)的功能目標(biāo)和設(shè)計(jì)意圖以及實(shí)現(xiàn)這些功能目標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)和用戶做的一些約束與限制，詳細(xì)描述了系統(tǒng)對(duì)功能的需求規(guī)定和對(duì)性能的需求規(guī)定，最后聲明了系統(tǒng)的性能要求及運(yùn)行環(huán)境要求。第四章 禮品推薦系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)整體功能設(shè)計(jì) 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)l 系統(tǒng)整體模塊圖，如圖41所示：圖41系統(tǒng)整體模塊圖l 系統(tǒng)整體模塊結(jié)構(gòu)圖描述1) 知識(shí)庫構(gòu)建模塊通過調(diào)研禮品贈(zèng)送知識(shí)設(shè)計(jì)知識(shí)庫，并讓禮品專家初始化禮品庫，然后通過一定的算法對(duì)知識(shí)庫進(jìn)行完善。完善的知識(shí)庫為推薦推理模塊提供了推理和數(shù)據(jù)支持。2) 推薦推理模塊推薦推理模塊包括節(jié)日?qǐng)龊贤评?，收禮對(duì)象推理，收禮人描述推理和相似度推理四種推理方式。這四種推理方式分別接受用戶交互模塊傳來的參數(shù)，經(jīng)過推理計(jì)算后將結(jié)果返回到用戶交互模塊。3) 個(gè)性化搜索模塊個(gè)性化搜索模塊首先