ai智能题库小程序课程直播系统框架搭建
一、逻辑分析
- 功能模块划分
- 用户模块：负责用户的注册、登录、信息管理等功能。不同类型的用户（学生、教师）可能有不同的权限和操作。
- 题库模块：管理各种题目，包括题目录入、编辑、分类、查询等功能。需要考虑不同学科、难度等级等因素对题目进行分类。
- 直播模块：实现课程直播功能，包括直播创建、直播推流、直播观看、互动功能（如聊天、提问、投票等）。
- 课程模块：对课程进行管理，包括课程信息录入、课程安排、课程关联题目等功能。
- 学习记录模块：记录用户的学习行为，如观看直播记录、做题记录等，以便进行学习分析和反馈。
- 数据流向分析
- 用户通过用户模块登录系统后，进入课程模块查看课程列表。
- 教师在课程模块创建课程，并关联相应的题目到课程中。
- 在直播模块，教师发起直播，直播数据通过推流服务器传输到用户端，用户观看直播并进行互动。
- 用户在学习过程中的记录数据（如做题结果、观看直播时长等）会流向学习记录模块进行存储和分析。
- 技术选型分析
- 前端：可以使用微信小程序框架来构建用户界面，具有良好的用户体验和跨平台性。
- 后端：选择一种适合的服务器端语言和框架，如 Node.js + Express、Python + Django 等。主要负责处理业务逻辑、数据存储和与前端的交互。
- 数据库：选用关系型数据库（如 MySQL、PostgreSQL）或非关系型数据库（如 MongoDB）来存储数据。根据数据结构和业务需求进行选择，例如题目数据结构比较规整，可以用关系型数据库；而学习记录等数据可能更适合非关系型数据库。
- 实时通信：对于直播的实时互动功能，可以使用 WebSocket 技术来实现服务器与客户端之间的实时通信。也可以借助第三方实时通信平台，如腾讯云 TRTC、阿里云实时音视频等。
二、程序框架结构化输出
- 前端框架
- 页面结构
- 首页：展示课程推荐、热门直播等信息，引导用户进入不同功能模块。
- 课程列表页：列出所有课程，用户可以根据分类、热度等条件筛选课程。
- 课程详情页：展示课程的详细信息，如课程介绍、教师信息、课程安排、关联题目等。
- 直播页：实现直播观看功能，包含视频播放区域、互动聊天区域、提问投票区域等。
- 做题页：展示题目，用户进行答题操作，并实时显示答题结果。
- 个人中心页：用户可以查看个人信息、学习记录、设置等。
- 组件设计
- 导航栏组件：用于在各个页面之间进行切换，提供统一的导航功能。
- 课程卡片组件：在课程列表页展示课程的简要信息，如课程名称、教师名称、课程封面等。
- 直播视频组件：负责直播视频的播放，支持不同的视频格式和流协议。
- 互动聊天组件：实现用户之间以及用户与教师之间的实时聊天功能，显示聊天记录。
- 题目组件：根据题目类型（选择题、填空题、简答题等）展示题目内容，并提供相应的答题输入框。
- 前端逻辑
- 使用微信小程序的生命周期函数来初始化页面数据、监听用户操作等。
- 通过微信小程序的 API 进行网络请求，与后端服务器进行数据交互，获取课程信息、题目信息、直播数据等。
- 处理用户在页面上的各种操作，如点击按钮、输入答案、发送聊天消息等，并更新页面状态。
- 页面结构
- 后端框架
- 路由设计
- 用户路由：处理用户注册、登录、获取用户信息、更新用户信息等请求。例如：
- 路由设计
javascript
// Node.js + Express示例
const express = require('express');
const router = express.Router();
router.post('/register', (req, res) => {
// 处理用户注册逻辑
});
router.post('/login', (req, res) => {
// 处理用户登录逻辑
});
router.get('/user/:userId', (req, res) => {
// 根据userId获取用户信息
});
module.exports = router;
- 课程路由：负责课程的创建、查询、更新、删除等操作。
- 题库路由：处理题目录入、查询、修改、删除等请求。
- 直播路由：实现直播创建、直播状态查询、直播推流等功能。
- 学习记录路由：记录用户学习行为数据，如观看直播记录、做题记录等。
- 业务逻辑处理
- 用户业务逻辑：验证用户注册信息的合法性，生成用户唯一标识，存储用户信息到数据库。在用户登录时，验证用户名和密码，生成并返回用户令牌（Token）用于后续的身份验证。
- 课程业务逻辑：验证课程信息的完整性和合法性，将课程信息存储到数据库，并处理课程与题目、教师等之间的关联关系。
- 题库业务逻辑：对题目进行格式检查和分类处理，将题目存储到数据库中，并提供题目查询和随机抽取功能。
- 直播业务逻辑：创建直播房间，生成直播推流地址和播放地址，管理直播的开始、暂停、结束等状态，处理直播过程中的互动消息。
- 学习记录业务逻辑：接收并存储用户的学习行为数据，根据数据进行分析，如统计用户学习时长、做题正确率等。
- 数据库操作
- 使用相应的数据库驱动程序连接数据库。例如在 Node.js 中，可以使用 mysql2 连接 MySQL 数据库：
javascript
const mysql = require('mysql2');
const connection = mysql.createConnection({
host: 'localhost',
user: 'root',
password: 'password',
database: 'ai_intelligent_exam'
});
connection.connect((err) => {
if (err) {
console.error('Error connecting to database:', err);
return;
}
console.log('Connected to database');
});
- 编写 SQL 语句或数据库操作方法来进行数据的增删改查。例如插入课程信息的 SQL 语句：
sql
INSERT INTO courses (course_name, teacher_id, course_description, course_schedule)
VALUES ('人工智能基础', 1, '介绍人工智能的基本概念和算法', '2025-06-20 10:00:00');
- 数据库设计
- 用户表：存储用户的基本信息，如用户名、密码、手机号码、邮箱、用户类型（学生 / 教师）等。
sql
CREATE TABLE users (
user_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
username VARCHAR(50) NOT NULL,
password VARCHAR(255) NOT NULL,
phone_number VARCHAR(11) NOT NULL,
email VARCHAR(100),
user_type ENUM('student', 'teacher') NOT NULL
);
- 课程表：记录课程的详细信息，包括课程名称、教师 ID、课程描述、课程安排、课程封面图片等。
- 题库表：存储题目信息，包括题目 ID、题目内容、选项（选择题）、答案、题目类型、学科、难度等级等。
- 直播表：管理直播相关信息，如直播 ID、课程 ID、直播开始时间、直播结束时间、直播推流地址、直播观看人数等。
- 学习记录表：记录用户的学习行为，包括记录 ID、用户 ID、课程 ID、直播观看记录（观看时长、进入时间、退出时间）、做题记录（题目 ID、答题结果、答题时间）等。
三、详细解决方案
- 代码示例（以 Node.js + Express + MySQL 为例）
- 初始化项目
- 创建项目目录，进入目录后执行
npm init -y初始化项目，生成package.json文件。 - 安装依赖包：
npm install express mysql2
- 创建项目目录，进入目录后执行
- 后端服务器代码
- 初始化项目
javascript
const express = require('express');
const mysql = require('mysql2');
const app = express();
const port = 3000;
// 连接数据库
const connection = mysql.createConnection({
host: 'localhost',
user: 'root',
password: 'password',
database: 'ai_intelligent_exam'
});
connection.connect((err) => {
if (err) {
console.error('Error connecting to database:', err);
return;
}
console.log('Connected to database');
});
// 处理用户注册路由
app.post('/register', (req, res) => {
const { username, password, phone_number, email, user_type } = req.body;
const sql = 'INSERT INTO users (username, password, phone_number, email, user_type) VALUES (?,?,?,?,?)';
connection.query(sql, [username, password, phone_number, email, user_type], (err, results) => {
if (err) {
console.error('Error registering user:', err);
res.status(500).send('Registration failed');
} else {
res.status(201).send('User registered successfully');
}
});
});
// 处理用户登录路由
app.post('/login', (req, res) => {
const { username, password } = req.body;
const sql = 'SELECT * FROM users WHERE username =? AND password =?';
connection.query(sql, [username, password], (err, results) => {
if (err) {
console.error('Error logging in user:', err);
res.status(500).send('Login failed');
} else if (results.length > 0) {
const user = results[0];
// 生成并返回用户令牌（Token）
const token = generateToken(user.user_id);
res.status(200).json({ user, token });
} else {
res.status(401).send('Invalid username or password');
}
});
});
// 启动服务器
app.listen(port, () => {
console.log(`Server running on port ${port}`);
});
- 代码解释
- 首先引入了
express和mysql2模块，创建了一个 Express 应用和 MySQL 数据库连接。 - 定义了
/register路由，接收用户注册信息，通过 SQL 语句将用户信息插入到users表中。 - 定义了
/login路由，接收用户登录信息，通过 SQL 查询验证用户名和密码是否正确。如果正确，生成并返回用户令牌（Token）。 - 最后启动服务器，监听指定端口。
- 首先引入了
- 总结
- 本框架搭建方案从逻辑分析入手，详细划分了功能模块和数据流向，并对技术选型进行了探讨。
- 在程序框架结构化输出部分，分别对前端、后端和数据库框架进行了设计，包括页面结构、组件设计、路由设计、业务逻辑处理和数据库表结构设计等。
- 通过提供 Node.js + Express + MySQL 的代码示例，展示了如何实现用户注册和登录功能，以及与数据库的交互。
