Libimseti推荐系统

阅读原文时间：2023年07月12日阅读：2

技术：easyUI、jQuery、Spring、Struts、Hibernate、Mahout、MySQL

本Libimseti推荐系统使用数据、代码參考《Mahout in action》第五章内容。

系统能够从这里下载：libimesti推荐系统或 http://pan.baidu.com/s/1nvzqWcx （包括源代码）。

1. 系统部署

（1）改动Configuration文件夹中的db.properties中的数据库配置；

（2）从http://pan.baidu.com/s/1bOzCtC 下载所须要的数据，解压后能够看到gender.dat 和ratings.dat文件；

（3）启动project，自己主动生成相关表。

（4）在数据库中执行src文件夹下*.sql。导入相关数据；

（1）改动src文件夹下com.fz.util.Utils中的genderFile和ratingsFile变量为正确文件地址。

2. 系统功能

启动tomcat，訪问http://localhost:8080/rec 就可以訪问系统主页。例如以下：

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvZmFuc3kxOTkw/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" width="700" height="350" alt="" />

2.1.1 用户评分档案查询

在推荐算法页面点击”查询”按钮。就可以依据用户ID输入框里面的用户ID查询用户对其它档案的评分，同一时候这里把用户的性别和档案的性别一起查出来了。

这里显示使用的是easyUI的datagrid。其后台代码例如以下：

$('#ratingId').datagrid({
border:false,
// fitColumns:true,
singleSelect:true,
// width:600,
height:200,
nowrap:false,
// fit:true,
pagination:true,//分页控件
pageSize:4, // 每页记录数，须要和pageList保持倍数关系
pageList:[4,8,12],
rownumbers:true,//行号
// pagePosition:'bottom',
url:'rating/rating_getRatingData.action',
queryParams: {
uid: userIdValue,
selectgender:selectGender
},
toolbar: "#toolbar",
columns:[[
{field:'id',title:'用户ID',width:'50'},
{field:'gender',title:'用户Gender',width:'80'},
{field:'itemId',title:'档案ID',width:'120'},
{field:'pref',title:'档案评分',width:'150'},
{field:'itemGender',title:'档案Gender',width:'100'},
{field:'desc',title:'档案描写叙述',width:'200',},
]]
});

使用了toolbar。提供“加入”、“改动”和“删除“功能，使用分页组件用于分页显示查询数据。因为用户评分数据和用户性别数据是在两个表中，所以新建了一个中间类UserRating用于组装数据传入前台，代码例如以下：

public Map getRatingByUId(Integer uId,int rows,int page, char selectgender){
String hql = "from Rating r where UID="+uId +" order by r.uId,r.itemId";
String hqlCount ="select count(1) from Rating where UID="+uId;
String hqlGender = "from Gender where UID="+uId;
List ratings = baseDAO.find(hql,new Object[]{},page,rows);
List userRatings = new ArrayList();

    if(ratings.size()<=0){  
        return null;  
    }

    // 获取用户Gender  
//  List<Gender> gender =genderDAO.find(hqlGender);  
    char uGender = genderDAO.find(hqlGender).get(0).getGender();  
    char itemGender;  
    UserRating ur = null;  
    for(Rating rating:ratings){  
        ur= new UserRating();  
        ur.setId(uId);  
        ur.setDesc(rating.getDesc());  
        ur.setItemId(rating.getItemId());  
        ur.setPref(rating.getPref());  
        ur.setGender(uGender);  
        // 获取ITEM gender  
        hqlGender="from Gender g where UID="+rating.getItemId();  
        itemGender =genderDAO.find(hqlGender).get(0).getGender();  
        ur.setItemGender(itemGender);  
        userRatings.add(ur);  
    }  
    Map<String ,Object> jsonMap = new HashMap<String,Object>();  
    jsonMap.put("total", baseDAO.count(hqlCount));  
    jsonMap.put("rows", userRatings);  
    return jsonMap;  
}

这里的selectgender变量，本来是在页面加入的一个用于在查询时过滤性别的变量，后面感觉有点麻烦就没做了（性别数据在gender表。分页针对的是rating表）；

2.1.2 用户加入对其它未评分档案数据

用户加入对其它未评分档案数据的页面例如以下（点击toolbar中的”加入“按钮）：

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvZmFuc3kxOTkw/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="" />

这里使用的easyUI的window组件，打开页面后依据用户的信息先初始化用户ID和用户性别两个性别，且不可改动。用户须要输入档案ID（必选项）、档案性别和档案描写叙述；

用户输入档案ID的时候，使用ajax实时向后台发送消息。查询用户是否对档案ID已经评分过。假设评分过就进行如图的提示，此功能首先对validatebox进行扩展。然后使用Validator的框架进行验证。代码例如以下：

// 用户在添加对其它项目评分的时候，须要检查是否该项目用户已经评过分
$.extend($.fn.validatebox.defaults.rules, {
hasItem : {
validator : function(value,param) {
var uid = $('#uidId').val();
console.info("value:"+value+",user:"+uid);

        return hasItem(uid,value);  
    },  
    message : '用户已对该项目评过分!'  
}

});

// 检查用户是否对项目评过分
function hasItem(user,item){
if(isNaN(parseInt(item))){
return false;
}
var boolean =false;
$.ajax({ // 获取数据
url : "rating/rating_hasItem.action",
data : "uid=" + user+"&itemid="+item,
dataType : "json",
async:false,
success : function(data) {
console.info("用户"+user+"是否对项目"+item+"评分?

"+data);
// 设置
if(data==false||data=="false"){
boolean=true;
}
}
});
return boolean;
}

这样在jsp页面就能够简单的使用以下的代码就可以：

2.1.3 用户改动当前档案信息

改动用户当前档案信息界面例如以下：

当中的用户ID和档案ID是不可改动的；这里弹出的window和加入功能界面的window是一样的，这里在弹出界面的时候改动其title。

2.1.4 删除用户对当前档案数据

删除用户对当前档案数据须要用户进一步确认：

2.1.5 非过滤推荐

在tomcat启动过程中会对推荐系统进行初始化，这样在推荐的时候直接能够使用推荐模型进行推荐，这样推荐的时候就不用等待过多时间；

默认使用过滤推荐，非过滤推荐即不使用用户的gender数据对最后的推荐数据进行过滤。

jquery获取是否过滤推荐的checkbox的状态：

$('#filterId').click(function() {

    if(this.checked){  
        filter=true;  
    }else{  
        filter=false;  
    }  
    console.info("filter:"+filter);  
});

推荐相同使用easyUI的datagrid，其js例如以下：

$('#recommendId').datagrid({
border:false,
singleSelect:true,
height:180,
nowrap:false,
pagination:true,//分页控件
pageSize:4, // 每页记录数，须要和pageList保持倍数关系
pageList:[4,8,12],
rownumbers:true,//行号
url:'rec/rec_getRecommendData.action',
queryParams: {
uid: userIdValue,
filter:filter
},
columns:[[
{field:'uid',title:'用户ID',width:'50'},
{field:'ugender',title:'用户Gender',width:'80'},
{field:'itemid',title:'档案ID',width:'120'},
{field:'pref',title:'档案评分',width:'150'},
{field:'itemgender',title:'档案Gender',width:'100'},
]]

});

这里传入后台的參数中包括filter和uid。filter即是否使用过滤；

2.1.6 过滤推荐

首先，这里使用Mahout的基于用户的协同过滤算法进行推荐（非MR方式）。

其次。这里的过滤规则例如以下：首先计算出用户评价过的档案中的性别的较大值，比方M（men）（即对哪类性别的档案评分比較多），然后在对用户进行推荐的可能档案中不正确非M的进行计算。直接去掉。这样在最后推荐的时候就不会出现非M性别的档案了。

推荐使用Mahout的基于用户的协同过滤算法，同一时候在《Mahout in action》中对这个代码进行了包装，代码例如以下：

package com.fz.service;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;

import javax.annotation.Resource;

import org.apache.mahout.cf.taste.common.Refreshable;
import org.apache.mahout.cf.taste.common.TasteException;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.common.FastIDSet;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.model.file.FileDataModel;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.neighborhood.NearestNUserNeighborhood;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.recommender.GenericUserBasedRecommender;
import org.apache.mahout.cf.taste.impl.similarity.EuclideanDistanceSimilarity;
import org.apache.mahout.cf.taste.model.DataModel;
import org.apache.mahout.cf.taste.neighborhood.UserNeighborhood;
import org.apache.mahout.cf.taste.recommender.IDRescorer;
import org.apache.mahout.cf.taste.recommender.RecommendedItem;
import org.apache.mahout.cf.taste.recommender.Recommender;
import org.apache.mahout.cf.taste.similarity.UserSimilarity;
import org.springframework.stereotype.Service;

import com.fz.dao.BaseDAO;
import com.fz.model.Gender;
import com.fz.model.RecommendRating;
import com.fz.util.GenderRescorer;
import com.fz.util.Utils;

/**
* libimseti 推荐
* 使用《Mahout in action 》第五章代码
* 使用MySQL数据库作为数据源，则算法非常慢
* @author fansy
*
*/
@Service("recommend")
public class LibimsetiRecommender implements Recommender {
private Recommender delegate;
private DataModel model;
private FastIDSet men;
private FastIDSet women;
private FastIDSet usersRateMoreMen;
private FastIDSet usersRateLessMen;
@Resource
private BaseDAO genderDAO;

private boolean filter=true;  
/\*\*  
 \* 从数据库中获取DataModel  
 \* @return  
 \* @throws IOException  
 \* @throws TasteException  
 \* @throws NumberFormatException  
 \*/

public LibimsetiRecommender() throws NumberFormatException, TasteException, IOException{  
    this(localDataModel());  
}  
private static  DataModel localDataModel() throws IOException {

    FileDataModel dataModel = new FileDataModel(new File(Utils.ratingsFile));  
    return dataModel;  
}

public LibimsetiRecommender(DataModel model) throws TasteException, NumberFormatException, IOException{

    UserSimilarity similarity = new EuclideanDistanceSimilarity(model);  
    UserNeighborhood neighborhood =  
            new NearestNUserNeighborhood(4,similarity,model);// 增大n值能够获得很多其它推荐  
    delegate =  
            new GenericUserBasedRecommender(model,neighborhood,similarity);  
    this.model=model;  
    FastIDSet\[\] menWomen = GenderRescorer.parseMenWomen(new File(Utils.genderFile));  
    men = menWomen\[0\];  
    women = menWomen\[1\];  
    usersRateMoreMen = new FastIDSet(50000);  
    usersRateLessMen = new FastIDSet(50000);  
}

@Override  
public void refresh(Collection<Refreshable> alreadyRefreshed) {  
    delegate.refresh(alreadyRefreshed);  
}

@Override  
public List<RecommendedItem> recommend(long userID, int howMany)  
        throws TasteException {  
    IDRescorer rescorer= null;  
    if(filter){  
        rescorer=new GenderRescorer(men,women,usersRateMoreMen,usersRateLessMen,userID,model);  
    }  
    return delegate.recommend(userID, howMany, rescorer);  
}

/\*\*  
 \* 推荐整合  
 \* @throws TasteException  
 \*/  
public Map<String, Object> recommend(long userID,int rows,int page,boolean filter) throws TasteException{  
    this.filter=filter;  
    String gHql = "from Gender g where g.uId=?";  
    List<RecommendedItem> recommend = recommend(userID,20);  
    Map<String ,Object> jsonMap = new HashMap<String,Object>();  
    List<RecommendRating> tmp = new ArrayList<RecommendRating>();  
    RecommendRating rating =null;  
    if(recommend.size()<=0){  
         rating = new RecommendRating();  
         rating.setUid(-1);  
        rating.setUgender('U');  
        rating.setItemid(-1);  
        rating.setItemgender('U');  
        rating.setPref(-1);  
        tmp.add(rating);  
        jsonMap.put("total", recommend.size());  
        jsonMap.put("rows", tmp);  
        return jsonMap;  
    }  
    List<RecommendRating> recommendRatings = new ArrayList<RecommendRating>();  
    char uGender = genderDAO.get(gHql, new Object\[\]{(int)userID}).getGender();

    for(RecommendedItem re:recommend){  
        rating = new RecommendRating();  
        rating.setUid(userID);  
        rating.setUgender(uGender);  
        rating.setItemid(re.getItemID());  
        rating.setItemgender(genderDAO.get(gHql, new Object\[\]{(int)re.getItemID()}).getGender());  
        rating.setPref(re.getValue());  
        recommendRatings.add(rating);  
    }

    for(int i=(page-1)\*rows;i<page\*rows&&i<recommend.size();i++){  
        tmp.add(recommendRatings.get(i));  
    }  
    jsonMap.put("total", recommend.size());  
    jsonMap.put("rows", tmp);  
    return jsonMap;  
}

@Override  
public List<RecommendedItem> recommend(long userID, int howMany,  
        boolean includeKnownItems) throws TasteException {  
    return delegate.recommend(userID, howMany, includeKnownItems);  
}

@Override  
public List<RecommendedItem> recommend(long userID, int howMany,  
        IDRescorer rescorer) throws TasteException {  
    return delegate.recommend(userID, howMany, rescorer);  
}

@Override  
public List<RecommendedItem> recommend(long userID, int howMany,  
        IDRescorer rescorer, boolean includeKnownItems)  
        throws TasteException {  
    return delegate.recommend(userID, howMany, rescorer, includeKnownItems);  
}

@Override  
public float estimatePreference(long userID, long itemID)  
        throws TasteException {  
    IDRescorer rescorer= new GenderRescorer(men,women,  
            usersRateMoreMen,usersRateLessMen,userID,model);  
    return (float)rescorer.rescore(userID, itemID);  
}

@Override  
public void setPreference(long userID, long itemID, float value)  
        throws TasteException {  
    delegate.setPreference(userID, itemID, value);  
}

@Override  
public void removePreference(long userID, long itemID)  
        throws TasteException {

    delegate.removePreference(userID, itemID);  
}

@Override  
public DataModel getDataModel() {  
    return delegate.getDataModel();  
}

public Recommender getDelegate() {  
    return delegate;  
}

public void setDelegate(Recommender delegate) {  
    this.delegate = delegate;  
}

public DataModel getModel() {  
    return model;  
}

public void setModel(DataModel model) {  
    this.model = model;  
}

public FastIDSet getMen() {  
    return men;  
}

public void setMen(FastIDSet men) {  
    this.men = men;  
}

public FastIDSet getWomen() {  
    return women;  
}

public void setWomen(FastIDSet women) {  
    this.women = women;  
}

public FastIDSet getUsersRateMoreMen() {  
    return usersRateMoreMen;  
}

public void setUsersRateMoreMen(FastIDSet usersRateMoreMen) {  
    this.usersRateMoreMen = usersRateMoreMen;  
}

public FastIDSet getUsersRateLessMen() {  
    return usersRateLessMen;  
}

public void setUsersRateLessMen(FastIDSet usersRateLessMen) {  
    this.usersRateLessMen = usersRateLessMen;  
}  
public boolean isFilter() {  
    return filter;  
}  
public void setFilter(boolean filter) {  
    this.filter = filter;  
}

}

代码分析：

1. 初始化时首先会调用localDataModel方法。这种方法用于初始化数据模型。我曾试过使用mysqlDataSource做为数据源，可是计算太慢了。

2. 带參数的LibimsetiRecommender构造方法，就是主要的推荐代码了创建UserSimilarity、UserNeighborhood对象，这里的n值（代码中为4）能够依据自己的须要进行调整，原书中为2。同一时候在这个构造方法中还对gender数据进行了读取，把数据放入内存，方便依据用户ID查询性别。

3. 推荐使用recommend(int userid ,int howmany)就可以，这里代码使用的howmany固定为20。同一时候因为数据须要传入前台。同一时候考虑到分页。所以写了一个recommend(long userID,int rows,int page,boolean filter)方法。用于进行数据分页处理。

4. 在recommend(int userid,int howmany)中假设使用了过滤，那么就初始化IDRescorer为GenderRescorer，当中GenderRescorer为自己定义过滤器，这里须要注意代码清单 Listing5.4 Gender-based rescoring Implementation中的代码有一个地方有问题。原版为：

public boolean isFiltered(long id) {  
    // TODO Auto-generated method stub  
    return filterMen?

men.contains(id):women.contains(id);
}

须要改为：

public boolean isFiltered(long id) {  
    // TODO Auto-generated method stub  
    return filterMen?

(!men.contains(id)):(!women.contains(id));
}

isFiltered方法其解释为 true to exclude, false otherwise，这个解释和代码是不一样的。

2.1.7 过滤推荐和非过滤推荐对照

比方针对用户ID为8的用户，其过滤推荐为：

这里事实上现实的是没有推荐。再看非过滤推荐：

这里能够看到有3个推荐，可是假设对用户ID为8的用户使用非过滤推荐，那么能够看到这个用户可能是GAY，可是从用户8的评分数据来看。其对F（Female）的档案评分比較多。这说明这3个推荐是不合理的。须要过滤，那么过滤推荐就能够过滤掉这三个推荐数据了。

2.1.8 匿名推荐

待更新。

2.2.1 文件夹改动

点击导航配置Tab，能够看到文件夹维护的界面：

这里的操作里面的按钮，使用以下的方式生成：

$(function() {
$('#catalogId')
.datagrid(
{
border : false,
fitColumns : true,
singleSelect : true,
width : 600,
height : 250,
nowrap : false,
fit : true,
pagination : true,// 分页控件
pageSize : 4, // 每页记录数，须要和pageList保持倍数关系
pageList : [ 4, 8, 12 ],
rownumbers : true,// 行号
pagePosition : 'top',
url : 'catalog/catalog_getTreeData.action',
columns : [ [
{
field : 'id',
title : '节点ID',
width : '40'
},
{
field : 'text',
title : '节点名称',
width : '120'
},
{
field : 'url',
title : 'URL',
width : '150'
},
{
field : 'pid',
title : '父节点ID',
width : '60'
},
{
field : 'iconCls',
title : '图标',
width : '100'
},
{
field : 'opt',
title : '操作',
width : '40',
formatter : function(value, row, index) {

                                        var btn\_edit = '<button type="button"  onclick="update('  
                                                + row.id + ')">编辑</button>';  
                                        var btn\_remove = '<button type="button"  onclick="deleteRow('  
                                                + row.id + ')">删除</button>';  
                                        return btn\_edit + btn\_remove;  
                                    }  
                                } \] \]

                    });

});

2.2.1 文件夹加入

点击加入按钮，能够对文件夹进行加入，其界面例如以下：

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvZmFuc3kxOTkw/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" width="300" height="260" alt="" />

当中。图标使用combobox，其图标加入代码例如以下：

$('#iconId').combobox(
{
formatter : function(row) {
var imageFile = 'themes/icons/' + row.icon;
console.info('imageFile' + imageFile);
return ' ' + row.text + '';
}
});