软件设计描述

一、数据库架构分层设计策略​
（1）需求定义与数据建模​
围绕核心业务场景，明确五大功能模块的数据要素：​
用户体系：除基础认证信息（账号 / 密码 / 邮箱）外，扩展学生专属字段（学号、院校、专业），用于后续校园场景化功能拓展；增设用户成长数据（累计学习时长、打卡连续天数、社区贡献值），支撑个性化推荐与激励体系。​
时间管理：构建多维学习记录模型，记录字段包括计时启停时间、学习科目分类（细化至「英语 - 雅思听力」「计算机 - 数据结构」等三级类目）、设备终端类型（手机 / 平板 / PC）、专注状态标记（是否中途中断），通过用户 ID 建立个人学习数据库。​
监督协作：设计双向监督关联表，记录监督关系中的主客体 ID、目标设定（如日均 45 分钟专注时长）、提醒规则（每日 19 点推送）、执行反馈（打卡状态、完成度评分），形成网状监督关系网络。​
伙伴匹配：搭建动态匹配数据集，包含用户画像标签（学习时段偏好、目标难度层级、协作模式倾向）、匹配历史记录（成功 / 失败原因标注）、互动数据（共同学习时长、任务协同次数），支持多条件组合查询与智能推荐算法。​
社区互动：构建富媒体评论系统，存储字段涵盖评论主体 ID、关联学习记录 ID、内容载体（文本 / 图片 / 链接）、互动数据（点赞数 / 回复数 / 收藏数）、情感标签（通过 NLP 自动标注积极 / 中立 / 建议类评论），通过外键实现「用户 - 行为 - 内容」的三元关联。​
（2）概念模型构建与关系定义​
通过实体 - 关系建模构建核心数据对象：​
用户实体：主键 user_id，属性集 {账号，加密密码，邮箱，学号，头像 URL, 注册时间，总学习时长，用户等级}​
学习记录实体：主键 record_id，外键 user_id 关联用户，属性集 {开始时间，结束时间，学科分类，设备类型，专注评分}，与用户形成 1:N 主从关系​
协作关系实体：联合主键 {user_id, partner_id}，记录匹配时间、共同目标、协作状态（进行中 / 已结束），支持 M:N 多对多匹配​
评论实体：主键 comment_id，外键 {user_id, record_id}，属性集 {内容摘要，发布时间，互动指数，审核状态}，同时关联用户与学习记录实体​
（3）关系模式规范化设计​
采用三范式构建关系型数据库表结构：​
用户表（t_user）user_id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,account VARCHAR(50) UNIQUE,password CHAR(64) COMMENT 'SHA-256加密',student_id VARCHAR(20) COMMENT '学号',total_time INT DEFAULT 0 COMMENT '累计分钟数'​
学习记录表（t_study_log）log_id BIGINT PRIMARY KEY,user_id BIGINT REFERENCES t_user(user_id),start_ts TIMESTAMP,end_ts TIMESTAMP,subject_code VARCHAR(10) COMMENT '学科编码',device_type TINYINT COMMENT '1-手机 2-平板 3-PC'​
伙伴匹配表（t_partner_match）user_a BIGINT,user_b BIGINT,match_time TIMESTAMP,PRIMARY KEY (user_a, user_b),FOREIGN KEY (user_a) REFERENCES t_user(user_id),FOREIGN KEY (user_b) REFERENCES t_user(user_id)​
通过外键约束确保数据一致性，拆分独立标签表（t_user_tag）存储兴趣标签，消除数据冗余。​
（4）物理层优化与数据保障​
选择 MySQL 作为底层引擎，采用分表分库策略：​
存储引擎：核心交易表（用户 / 学习记录）使用 InnoDB 支持事务，日志表使用 MyISAM 提升查询性能​
索引策略：为高频查询字段创建复合索引，如(user_id, start_ts)加速个人学习记录检索，(subject_code, device_type)支持学科维度数据分析​
容灾方案：实施冷热数据分离，近 3 个月热数据存储于 SSD 集群，历史数据归档至 HDFS；配置主从复制（一主两从），结合定时全量备份（每日 2 点）与实时 binlog 增量备份，确保 RTO<15 分钟​
二、移动端界面设计创新实践​
（1）用户画像驱动的交互架构​
针对 Z 世代学生设计交互逻辑：​
操作动线优化：将「开始计时」按钮固定于屏幕右下角悬浮位置，采用长按弹出二级菜单（快速选择历史科目 / 新建任务），符合移动端拇指热区分布​
目标拆解工具：设计「目标看板」模块，支持将长期目标（如「通过英语六级」）拆解为周 / 日任务，通过甘特图可视化进度，每日 22 点生成「成就回顾」弹窗（显示当日专注时长、任务完成率、TOP3 高效时段）​
社交激励机制：搭建「学习伙伴圈」，实时滚动显示搭子动态（如「@小李 完成 3 小时 Python 刷题，当前排名上升 5 位」），设置「协作成就」体系（共同打卡 7 天解锁专属头像框，组队学习时长 TOP10 进入荣誉榜单）​
（2）体验设计原则的创新应用​
场景适配性：​
采用「昼夜模式自动切换」，早 8 点 - 晚 10 点使用高亮度配色，夜间自动切换低蓝光模式
针对考试周场景，推出「极简模式」，隐藏非必要功能入口，仅保留计时、监督提醒、紧急求助按钮​
操作经济性：​
注册登录支持「校园统一认证」一键接入，自动同步学号与院校信息​
伙伴匹配采用「智能推荐 + 快速筛选」双模式，默认展示 3 个高匹配度候选（匹配度 = 学科重合度 + 时段重叠率 + 历史协作评分）​
控制主动权：​
提供「操作后悔机制」，如删除学习记录时可选择「仅自己隐藏」而非物理删除，保留数据用于后续统计​
支持自定义首页布局，用户可拖拽排序「学习报告」「伙伴动态」「热门话题」等模块​
多模态交互：​
评论区支持「语音转文字」输入（准确率≥95%），并自动生成摘要卡片​
计时结束后触发「成就分享」弹窗，一键生成带数据可视化的长图（包含时长、学科分布、专注等级）​
（3）学生痛点解决方案迭代​
抗干扰设计：计时启动后进入「沉浸式模式」，自动屏蔽 App 内消息推送（可设置白名单允许紧急通知），界面仅显示倒计时与极简控制栏​
社交破冰优化：在伙伴详情页增设「破冰问卷」模块，预设 3 个高频学习问题（如「你通常如何规划碎片时间？」），点击即可生成个性化问候语​
隐私保护机制：提供「数据脱敏」选项，可选择向伙伴隐藏具体学习内容，仅展示时长与目标完成度