摘 要
随着信息技术的飞速发展，人们对于数据的存储、管理和共享需求日益增长。传统的集中式存储系统在处理大规模数据时面临着性能瓶颈和扩展性问题。而 Hadoop 作为一种分布式计算框架，为解决这些问题提供了有效的解决方案。
本研究旨在设计并实现一种基于 Hadoop 的分布式云笔记系统。该系统将充分利用 Hadoop 的分布式存储和计算能力，提供高效、可靠和安全的云笔记服务。通过将数据分布在多个节点上，不仅可以提高系统的可靠性和容错性，还能够实现水平扩展，以应对不断增长的数据量和用户需求。
通过本研究，期望为用户提供一种灵活、高效且安全的云笔记解决方案，使他们能够更加方便地记录、组织和分享知识。同时，这也将为分布式系统的应用和发展提供有益的探索和实践。
关键词：分布式云笔记系统；Mysql；
Abstract
With the rapid development of information technology, people's demand for data storage, management, and sharing is growing day by day. Traditional centralized storage systems face performance bottlenecks and scalability issues when processing large-scale data. As a distributed computing framework, Hadoop provides effective solutions to address these issues.
This study aims to design and implement a distributed cloud note taking system based on Hadoop. This system will fully utilize Hadoop's distributed storage and computing capabilities to provide efficient, reliable, and secure cloud note taking services. By distributing data across multiple nodes, not only can the reliability and fault tolerance of the system be improved, but horizontal scalability can also be achieved to cope with the growing amount of data and user needs.
Through this study, it is expected to provide users with a flexible, efficient, and secure cloud note taking solution, enabling them to more conveniently record, organize, and share knowledge. Meanwhile, this will also provide useful exploration and practice for the application and development of distributed systems.
Key words: Distributed cloud note taking system; MySQL;
目 录
第1章 前 言
1.1 研究背景****和意义
随着云计算和大数据技术的快速发展，越来越多的用户倾向于将笔记和文档存储在云端，并希望能够随时随地进行访问和编辑。在这样的背景下，基于Hadoop的分布式云笔记系统的设计与实现具有重要的研究背景和意义。
该系统旨在利用Hadoop的分布式存储和计算能力，构建一个高可靠、高扩展性的云笔记平台。通过将用户的笔记和文档分散存储在不同的节点上，系统可以实现数据的冗余备份和负载均衡，提高数据的可靠性和访问效率。同时，用户可以通过Web界面或移动应用程序随时随地访问和编辑自己的笔记内容。
该系统的研究意义主要体现在以下几个方面。首先，通过分布式存储和计算的技术手段，该系统可以支持大规模用户并发访问和协作编辑，满足用户对云端笔记的高效管理需求。其次，该系统提供了数据的冗余备份和容错机制，确保用户数据的安全性和可靠性。此外，系统还可以通过数据分析，为用户提供个性化的笔记推荐和搜索功能，提高用户体验和效率。
此外，基于Hadoop的分布式云笔记系统的设计与实现也有助于推动企业的数字化转型和信息化建设。该系统可以帮助企业实现对内部文档和知识的集中管理和共享，提高团队协作和工作效率。同时，系统还可以应用于教育领域，为学生和教师提供便捷的在线学习和教学资源。
综上所述，基于Hadoop的分布式云笔记系统的设计与实现具有重要的研究背景和意义。该系统通过利用Hadoop的分布式存储和计算能力，实现高可靠、高扩展性的云笔记平台，满足用户对云端笔记的管理和访问需求。这将为用户提供更加安全、高效的云端笔记服务，促进企业的数字化转型和信息化建设
*1.2 国内外研究现状*
目前，基于Hadoop的分布式云笔记系统的设计与实现在国内外都受到了一定的关注和研究。以下是国内外研究现状的描述：
国内研究现状：
在国内，随着大数据技术的快速发展和应用推广，基于Hadoop的分布式云笔记系统的研究得到了广泛关注。一些高校、研究机构和企业开始关注如何利用Hadoop的分布式存储和计算能力，构建高可靠、高扩展性的云笔记平台。这些系统通常通过分布式文件系统和分布式数据库等技术，实现用户笔记的分布式存储和访问，并提供Web界面或移动应用程序进行用户交互。
国外研究现状：
在国外，分布式云笔记系统的研究同样受到广泛关注。一些国际知名的云计算和大数据公司致力于开发基于Hadoop的分布式云笔记系统，以满足用户对安全、高效的云端笔记服务的需求。这些系统通常采用HDFS（Hadoop Distributed File System）作为底层存储，结合HBase等分布式数据库，以实现数据的分布式存储和访问。
发展趋势：
未来，基于Hadoop的分布式云笔记系统的发展将呈现以下趋势。首先，系统将更加注重数据安全和隐私保护。随着用户对数据隐私的关注度提高，系统需要采取相应的安全措施，如数据加密和身份认证等，以保护用户的数据安全。其次，系统将注重用户体验和个性化服务。通过引入机器学习和推荐算法等技术，系统可以根据用户的偏好和行为进行个性化的笔记推荐和搜索，提供更智能、高效的服务。
总之，基于Hadoop的分布式云笔记系统的设计与实现已经受到国内外的关注和研究。未来的发展趋势是注重数据安全和用户体验，通过技术创新提供更安全、高效、智能的云端笔记服务。这将为用户提供更好的云笔记体验，促进大数据技术在云计算领域的应用和推广。
1.3 本文的组织结构
第一章是前言，本文章的开头部分，对本题目的研究背景意义和国内外研究现状等一些做文字性的描述。
第二章研究了分布式云笔记系统的所采用的开发技术和开发工具。
第三章是系统分析部分，包括系统总体需求描述、功能性角度分析系统需求、非功能性等各个方面分析系统是否可以实现。
第四章是系统设计部分，本文章的重要部分，提供了系统架构的详细设计和一些主要功能模块的设计说明。
第五章是系统的具体实现，介绍系统的各个模块的具体实现。
第六章在前几章的基础上对系统进行测试和运行。
最后对系统进行了认真的总结，以此对未来有一个新的展望。
******第2章 **技术与原理
**2.1 **开发技术
本系统前端框架采用了比较流行的渐进式JavaScript框架Vue.js。使用Vue-Router和Vuex实现动态路由和全局状态管理,Ajax实现前后端通信，Element UI组件库使页面快速成型。后端部分：采用Hadoop作为开发框架，同时集成MyBatis、Redis等相关技术。
**2.2 **Hadoop框架介绍
Hadoop是一个由Apache基金会所开发的分布式系统基础架构。用户可以在不了解分布式底层细节的情况下，开发分布式程序。充分利用集群的威力进行高速运算和存储。Hadoop实现了一个分布式文件系统（ Distributed File System），其中一个组件是HDFS（Hadoop Distributed File System）。HDFS有高容错性的特点，并且设计用来部署在低廉的（low-cost）硬件上；而且它提供高吞吐量（high throughput）来访问应用程序的数据，适合那些有着超大数据集（large data set）的应用程序。HDFS放宽了（relax）POSIX的要求，可以以流的形式访问（streaming access）文件系统中的数据。Hadoop的框架最核心的设计就是：HDFS和MapReduce。HDFS为海量的数据提供了存储，而MapReduce则为海量的数据提供了计算。
2.3 MySQL数据库
mysql数据库具有很多的优点，他操作起来非常的简单，只需要编写一小段代码就可以实现相应的功能，而且编写出的代码可以在任何的平台下进行使用，对使用平台没有任何的要求，因此任何的软件开发人员都可以利用mysql数据库来进行系统的开发设计，同时他也可以为软件开发节省了很多的开销，mysql数据库由于存储量大、操作简单。功能强大因此将他最为该系统的数据存储是完全可以的。
mysq数据库是一个开放的架构，任何软件开发员都可以进行使用，随着计算机网络的不断发展，MySQL数据库也在功能方面不断的进行提升，也更加适应所有的系统的开发，我们在对数据库进行操作的时候，是非常简单易上手的，我们只需要编写一小段的代码就可以实现相应的功能，而且编辑出的代码可以在任何的平台上使用，不需要在进行二次的编译。由于MySQL数据库具有以上非常多的优点，我们将它最为数据库的首选应用到系统的开发中，由于他的体积非常小，开发的成本也非常的低，所有受到很多软件开发者的喜欢，被更多的运用到系统的开放中，所以本系统也是利用MySQL数据库来对所有的数据进行存储和编辑。
2.4 B/S结构
B/S（浏览器/服务器）结构是目前使用最多的结构模式，它可以使得系统的开发更加的简单，好操作，而且还可以对其进行维护。使用该结构时只需要在计算机中安装数据库，和一些很常用的浏览器就可以了。浏览器就会与数据库进行信息的连接，可以实现很多的功能，B/S结构是可以直接进行使用的，而且B/S结构在使用中极大的减少了工作的维护。基于B/S的软件，所有的数据库之间都是相互独立的，因此是非常安全的。因为基于B/S结构可以清楚的看到系统正在处理的业务，并且能够及时的让管理人员作出决策，这样就可以避免学校的损失。B/S结构的基本特点是集中式的管理模式，用户使用系统生成数据后，这些数据就可以存储到系统的数据库中，方便日后能够用到，这样就可以满足人们的所有的需求。
图2-1 B/S模式三层结构
第3章 需求分析
3.1 需求分析
开发系统的过程中，去调查用户的功能诉求，对需要存在的功能进行需求分析是特别重要的，且对于系统的开发有着实际的意义，设计分布式云笔记系统通过对用户的需求进行分析，结合实际情况进行开发研究，对用户的所有需求做出一个完整的基本的框架，然后一步一步的完成、实现。需求分析可以为系统的开发提供一个目标，只有按照这个目标进行开发设计，才能进行完整的开发，这样设计出的系统才有使用的意义，才能在竞争激烈的软件市场中生存，才能真正的帮助人们解决问题，提高实际的效率。
3.2 系统可行性分析
3.2.1 技术可行性
本系统采取的是目前应用最广泛的程序进行技术的支持，主要的技术支持是java语言，他作为一个相当成熟的语言程序，在众多的软件开发中起着很大作用。而且用java语言编辑出来程序可以直接运行，不需要借助其他的翻译器进行翻译。所以在技术方面是完全可以行的。
3.2.2 经济可行性
本项目开发的初衷就是为了节约，因为系统开发的所有过程都是我自己开发的我，而且在开发过程使用到的技术也都是市面上常见的容易操作的，所以不需要请专业的人士花资金来进行系统的开发，而且在项目开发的过程中我也学到了更多的知识。开发的这个软件可以在网络中进行免费的下载，对计算机的软硬件没有很高的要求，因此这个项目是非常实惠的，在经济方面是完全可性的。
3.2.3 操作可行性
操作可行性也就是系统的可用性，一个系统的操作是否容易决定着这个系统的使用度，在系统的操作方面的设计我都是采取简洁易懂的方式，操作的整个菜单界面整齐有序，所有的功能都有序的排列，不会出现重叠或者需要转换的现象，用户想要哪方面的操作都可以直接进行操作，所以该系统任何人都可以进行操作，不需要有相关专业的技术这样用户在操作起来就容易很多。
3.3 系统流程分析
用户需要拥有属于自己的账号和密码，且必须正确，这样才能顺利登录到系统中。进入网站后，用户可以自行查询云记信息，在自己云记信息详情页面的最后，可以直接选择添加。具体流程如下图3-1所示：
图3-1 用户操作流程图
为了保证系统的安全性，要使用本系统对系统信息进行管理，必须先登陆到系统中。其具体登录流程图如图3-1所示：
图3-1 系统操作流程图
******第4章 **架构设计
4.1 系统体系结构
分布式云笔记系统的结构图4-1所示：
图4-1 系统结构
登录系统结构图，如图4-2所示：
图4-2 登录结构图
系统结构图，如图4-3所示：
图4-3 系统结构图
4.2 数据库实体设计
数据库的功能就是对系统中所有的数据进行存储和管理。所有的数据可以在数据库中产时间的进行存储，方便用户的使用。而且所有的数据库中的数据也应该具有一定的共享性，任何的系统可以对一些数据进行使用，同时还应该保持一定的独立性，每一个数据库中的数据都有很强的安全性，可以被很好的存放到数据库，没有进行身份的验证是不能对这些数据进行查看和使用的。数据库的设计需要明确每一个实体之间的联系，系统的E-R图如下图所示：
图4-4用户管理实体属性图
云记信息管理实体属性图如图4-5所示。
图4-5云记信息管理实体属性图
笔记类型实体属性图如图4-6所示。
图4-5笔记类型管理实体属性图
4.3 数据库表设计
当分布式云笔记系统在运行的时候，数据库要能确保自己的独立性，想要哪部分的数据就选择相应的设置选项，对应的数据就会以表格的形式展现出来。当对这一个功能进行设置，他就会与数据库进行连接，会在对话框中弹出相应的数据源。
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第5章 系统实现
*5.1 普通用户功能模块*
分布式云笔记系统，在系统的首页可以查看后台首页、云记信息管理（云记信息表列表、云记信息添加）、个人信息、修改密码、网站首页、等信息进行相关操作，如图5-1所示。
图5-1后台首页界面图
用户注册，在用户注册页面可以填写账号、密码、姓名、昵称、手机等信息进行注册操作，如图5-2所示。
图5-2用户注册界面图
用户登录，用户通过输入账号和密码，选择角色并点击登录进行系统登录操作，如图5-3所示。
图5-3登录界面图
修改密码，用户使用该系统注册完成后，用户对登录密码有修改需求时，系统也可以提供用户修改密码权限。系统中所有的操作者能够变更自己的密码信息，执行该功能首先必须要登入系统，然后选择密码变更选项以后在给定的文本框中填写初始密码和新密码来完成修改密码的操作。在填写的时候，假如两次密码填写存在差异，那么此次密码变更操作失败。密码修改界面如下图所示。如图5-4所示。
图5-4修改密码界面图
云记信息管理，在云记信息管理页面可以查看云记信息列表详细信息，还可以对云记信息进行添加，云记信息列表和云记信息添加如图5-5和5-6所示。
图5-5云记信息列表界面图
图5-6云记信息添加界面图
5.2 管理员功能模块
管理员登录，管理员通过输入界面上显示的信息然后点击登录就能登录到系统进行系统的使用了，如图5-7所示。
图5-7管理员登录界面图
管理员登录进入系统之后，就可以对后台首页、系统用户、笔记类型管理、云记信息管理、系统管理（轮播图）等信息进行相应的操作管理，如图5-8所示。
图5-8管理员功能界面图
用户管理，管理员可以对系统中所有的用户角色进行管控，包含了管理员、普通用户这两种角色，如果需要添加新的用户，点击页面中的“添加”按钮根据提示输入上用户信息，点击“提交”以后在对应的用户界面就可以查看到了，可以点击用户后面的“删除”按钮直接删除某一用户。如图5-9所示。
图5-9用户管理界面图
笔记类型管理信息，管理员点击“笔记类型管理”这一菜单的时候，会出现笔记类型列表和笔记类型添加这两个子菜单，可以对这两个模块进行增删改查操作。笔记类型列表和笔记类型添加如图5-9和5-10所示。
图5-9笔记类型列表界面图
图5-10笔记类型添加界面图
系统管理，管理员可以对系统前台展示的轮播图进行增删改查，方便用户进行查看。如图5-11所示。
图5-11系统管理界面图
第6章 系统测试
6.1 测试目的
随着互联网不断的发展，目前各大领域都利用互联网进行了信息的管理，因此产品能否存货，质量问题是很重要的标准，也决定着是否有更多的人使用。所以软件的质量我们必须要把关，必须要把软件做好，做到位，少出不必要的问题，这样才能有更多的用户使用，并且得到更多的推广。所以，我们在开发完系统后，需要进行大量的测试，以确保系统的稳定性和可使用性，并要确定系统的质量能否做到满足不同人的需求。这是系统在开发设计中非常重要的环节，测试的结果直接关系到系统的好坏。
集成测试：在系统测试当中会出现很多的问题，我们要及时的进行标注并且在进行测试的时候要采取自动化的测试，这样即准确又快速，而且不会出现疲劳，手动的测试很容易出现疲劳期，而且测试的结果也有时候会出错，所以在测试的时候才去自动测试时最好的测试方法。
在测试的过程中及时的发现问题，并且进行问题的解决，这样设计出的系统可以正常稳定的运行，不会出现重大的问题。我所进行的软件测试参照以下三个步骤进行测试：
(1)模块测试：对系统中的每一项都进行针对的测试，发现并找到问题。
(2)系统测试：让系统长时间进行各种情况下的运行，反馈运行期间的稳定性问题并解决。
(3)验收测试：其他测试完成后，最后检测阶段，确保软件准备就绪。
6.2 测试方法
在对系统进行测试的时候我们主要应用到两种测试的方法，通过测试我们就能找出可能存在的问题保证系统成功运行。
从软件的内部构造和具体实施是否有关系的观点来看：黑盒测试和白盒测试。
1）黑盒测试：测试系统功能，当用户进行相应的操作时，系统是否能够及时且准确的反馈数据，并执行相应功能。需要对功能以及使用方法进行详细的测试，保证所有的操作信息都能够完整的输出输入。
2）白盒测试：主要是对系统的结构进行测试，了解系统在运行过程中是否可以正常的工作。
分布式云笔记系统的测试也会从下面几方面进行：
(1)窗体测试：例如用户登录界面，在用户名和密码输入时，需要界面窗口弹出，给予用户反馈，我对窗口的设计进行了测试，确保每一个窗口在用户进行相应操作后，能够及时的弹出。
(2)数据跟踪：进行数据跟踪，我们就能知道系统功能是否在顺利的执行当中。将数据库中的相关的信息进行调动，弹出我们需要的相对应的数据信息。同时，在追踪过程中，我们也更容易的发现系统的问题所在，便于解决问题和维护系统。
(3)综合测试：完成上述测试后，需要对系统进行由内而外的重新检测，来宏观的发现系统中存在的问题，并且及时的进行解决，系统的设计要结合实际的使用情况有针对性的进行开发，可以满足不同人的需求。
6.3 功能测试
本分布式云笔记系统设计基本达到我理想的开发状态，在各个功能的运行方面，表现较为良好，基本满足用户的使用需求，及时矫正了较多的错误信息。总体说来，软件通过了相应的测试。
表6-1：用户登录测试表
模块名称
测试用例
预期结果
实际结果
是否通过
登录模块
用户名：admin 密码：123
弹出错误提示，提示密码错误
弹出错误提示，提示密码错误
通过
登录模块
用户名：123
密码：admin
弹出错误提示，提示用户名错误
弹出错误提示，提示用户名错误
通过
登录模块
用户名：admin
密码：admin
管理员登录成功
管理员登录成功
通过
表6-2：修改密码测试表
模块名称
测试用例
预期结果
实际结果
是否通过
修改密码模块
原密码：666
新密码：123
确认密码：123
弹出错误提示，提示原密码错误
弹出错误提示，提示原密码错误
通过
修改密码模块
原密码：admin 新密码：123
确认密码：333
弹出错误提示，提示确认密码不一致
弹出错误提示，提示确认密码不一致
通过
修改密码模块
原密码：admin 新密码：123
确认密码：123
密码修改成功
密码修改成功
通过
6.4 测试结论
测试的过程要按照指定好的计划一步一步的实行，测试时候一定不要着急，并且将测试的结果进行详细的记录，我们在进行测试的时候做好选择自动化的测试，这样更加的准确也更快捷，如果采用人工测试的方法就不会这么的方便，很可能会出现一些问题，而且极其测试不会疲劳也不会出现问题。在测试的时候一定要非常专注，时刻关注着测试的结果，一旦发现异常及时进行修改，；最后，测试完之后的文档应该保存下来，方便以后测试时用到。
通过测试，我们也可以直观的感受到，在我们最开始进行系统设计的时候，先把思路理清楚，才能有机会把代码写好。有好的逻辑性的代码在后期的测试中才能避免出现问题，也可以给我们节省很多的时间和不必要的操作。
第7章 结 论
分布式云笔记系统为用户提供了公平的、相互包容的、操作方便的使用系统，基本满足了用户的使用需要，以及我最初的开发目标和方向。Java语言、MySQL数据库等技术时是我开发的基础，这些技术都有各自的优点，学好这些技术，至关重要。通过这些优点设计出来的系统能够正常稳定的运行，并且可以满足人们的所有需求，在对系统的需求以及各个模块进行了详细的分析后，有针对性的进行设计，最后通过测试，系统能够正常的运行，该分布式云笔记系统设计完成。
本次开发过程中使用的是Java技术，该技术具有代码编写简单方便，对平台没有要求对技术方面也没有要求，并且有很好的面像对象性，所以在技术方面是相当成熟的。利用java技术作为系统主要的技术支持可以使得系统能够正常的运行并且实现相应的功能。在这次的系统的设计过程中遇到了很多的困难，幸好有老师同学们的帮助，在他们的帮助下完成了这次系统的设计。
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致 谢
光阴似箭，一晃大学生活即将过去了。一直以严谨的态度和积极的热情投身于学习和工作中，虽然有竞争，也有泪水，但是通过我不断学习和奋斗不断的完善自己，不仅很好的完成了我的学业而且也让我的各方面得到了发展，取得了很大的进步。
大学的生活也即将结束，虽然也有许多的不舍，但是终究是要告别的。回想大学的学习生活，有泪水也有汗水。在此期间我严格要求自己，凭着对知识的强烈追求，刻苦钻研，勤奋好学，态度端正，目标明确，牢固的掌握了一些专业知识和技能，做到了理论联系实际。除了专业知识的学习外，我还不断的扩展我的知识面，从不同的领域以不同的方式来获得新的知识。争取成为一名各方面都很合格的大学生。
这次的毕业设计，是我独自完成周期最长，也是耗力最大的一个项目。值得庆幸的是，在我毕业设计完成的过程当中，有许多帮助我的同学和老师。在几个月的开发过程中，我遇到了大大小小无数个问题。是我的舍友和老师，不断地帮助鼓励。
我的指导老师，在自身工作十分繁忙的情况下，依然能做到及时恢复我们发去的问题邮件，并抽时间对我们进行线下的辅导。指出我们设计上的失误，逻辑错误以及产品力规划问题，可以说没有导师的帮助，我的毕设会陷入死胡同，是导师为我指点了迷津，像迷雾中的路灯，为我指明方向！
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