隨著數(shù)字音樂的普及和用戶對個性化體驗需求的提升，音樂推薦系統(tǒng)已成為計算機系統(tǒng)服務領域的重要研究方向。本項目基于Spark框架，設計并實現(xiàn)了一套高效、可擴展的音樂推薦系統(tǒng)，通過分布式計算技術處理大規(guī)模用戶行為數(shù)據(jù)，為用戶提供精準的個性化音樂推薦。
一、系統(tǒng)架構概述
本系統(tǒng)采用經(jīng)典的Lambda架構，整合批處理和實時數(shù)據(jù)處理流程。數(shù)據(jù)層負責收集和存儲用戶歷史播放記錄、歌曲元數(shù)據(jù)及用戶畫像信息；計算層基于Spark MLlib構建協(xié)同過濾和內(nèi)容過濾混合推薦模型，支持離線和實時推薦；服務層通過RESTful API向用戶端提供推薦結果，并集成緩存機制以提升響應速度。
二、核心技術實現(xiàn)
- 數(shù)據(jù)預處理：利用Spark SQL和DataFrame對原始數(shù)據(jù)進行清洗、去重和特征提取，處理用戶-物品交互矩陣的稀疏性問題。
- 推薦算法：采用交替最小二乘法（ALS）進行矩陣分解，結合物品屬性特征構建深度學習模型，優(yōu)化冷啟動問題。通過A/B測試驗證，準確率較傳統(tǒng)方法提升約18%。
- 實時推薦：集成Spark Streaming和Kafka，實時捕獲用戶點擊行為，動態(tài)調(diào)整推薦列表，延遲控制在毫秒級別。
三、系統(tǒng)服務與部署
系統(tǒng)基于Docker容器化部署，支持水平擴展以應對高并發(fā)場景。通過Prometheus和Grafana實現(xiàn)服務監(jiān)控與性能指標可視化。源碼（編號83363）包含完整的模塊實現(xiàn)：用戶管理、數(shù)據(jù)管道、模型訓練與評估、API網(wǎng)關及前端演示界面。
四、應用價值與展望
本系統(tǒng)不僅為音樂平臺提供了可靠的推薦服務，其模塊化設計也可適配電商、視頻等領域的個性化推薦需求。未來可引入強化學習優(yōu)化長期用戶滿意度，并探索聯(lián)邦學習技術在保護用戶隱私方面的應用。
通過本項目的實踐，充分體現(xiàn)了Spark在分布式系統(tǒng)服務中的高效性，為計算機專業(yè)畢業(yè)生提供了完整的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)開發(fā)參考范例。
