# 生物学平台完整

**Repository Path**: happy-code-farmer1/complete-biological-platform

## Basic Information

- **Project Name**: 生物学平台完整
- **Description**: 生物学学习平台更好学习哈哈哈哈哈
- **Primary Language**: Python
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-01-04
- **Last Updated**: 2026-01-06

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# BioLearn - 生物学在线学习平台

## 🎯 项目信息

- **组号**：11组
- **学生**：许袁  202530495223
- **学生**：苏航  202530495218
- **课程**：软件工程综合实践
- **技术栈**：Vue 3 (前端) + Flask (后端) + MySQL (数据库)
- **项目周期**：2025.11 - 2026.01 (示例时间)

## 🚀 快速启动 (评审老师请看这里)

本项目采用前后端分离架构，请按照以下步骤配置环境并启动服务。

### 前提条件

- **Node.js**: v16+
- **Python**: v3.8+
- **MySQL**: v5.7+

### 步骤一：数据库配置

1. 登录 MySQL，创建一个名为 `biolearn_db` 的数据库。

2. 执行以下 SQL 语句初始化表结构（或导入项目提供的 SQL 脚本）：

   SQL

   

   ```sql
   CREATE DATABASE IF NOT EXISTS biolearn_db CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
   USE biolearn_db;
   
   -- 用户表
   CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
       id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
       username VARCHAR(80) UNIQUE NOT NULL,
       password VARCHAR(200) NOT NULL,
       avatar VARCHAR(255),
       total_score INT DEFAULT 0,
       join_date DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
   );
   
   -- 论坛帖子表
   CREATE TABLE IF NOT EXISTS forum_posts (
       id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
       user_id INT NOT NULL,
       title VARCHAR(200) NOT NULL,
       content TEXT NOT NULL,
       type VARCHAR(20) DEFAULT 'question',
       tags VARCHAR(200),
       views INT DEFAULT 0,
       created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
       FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
   );
   
   -- 论坛评论表
   CREATE TABLE IF NOT EXISTS forum_comments (
       id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
       post_id INT NOT NULL,
       user_id INT NOT NULL,
       content TEXT NOT NULL,
       created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
       FOREIGN KEY (post_id) REFERENCES forum_posts(id) ON DELETE CASCADE,
       FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
   );
   ```

### 步骤二：后端启动 (Backend)

Bash



```
# 1. 进入后端目录
cd backend
#激活虚拟环境 (推荐)
# Windows:
venv\Scripts\activate
# Mac/Linux:
source venv/bin/activate

# 3. 安装依赖
pip install -r requirements.txt

# 4. 启动服务
python run.py
# 服务将运行在: http://localhost:5000
```

### 步骤三：前端启动 (Frontend)

Bash



```
# 1. 进入前端目录
cd frontend

# 2. 安装依赖
npm install

# 3. 启动开发服务器
npm run dev
# 访问地址: http://localhost:5173 (或终端显示的端口)
```

详细的手动部署说明请参考：[docs/部署手册.md](https://www.google.com/search?q=docs/部署手册.md)

## 📁 项目结构

Plaintext



```
project-root/
├── backend/                # 后端项目 (Flask)
│   ├── app/
│   │   ├── __init__.py     # 应用工厂与蓝图注册
│   │   ├── routes.py       # API 路由接口 (核心业务逻辑)
│   │   ├── models.py       # WTForms 表单验证模型
│   │   ├── utils.py        # 工具函数 (DB连接, 图像算法)
│   │   └── static/uploads/ # 用户上传文件存储目录
│   ├── config.py           # 配置文件 (DB连接, 密钥)
│   ├── run.py              # 启动入口
│   └── requirements.txt    # Python 依赖列表
│
├── frontend/               # 前端项目 (Vue 3 + Vite)
│   ├── src/
│   │   ├── components/     # 公共组件 (地图, 导航, 论坛组件)
│   │   ├── views/          # 页面视图 (Home, Login, Species, Experiments)
│   │   ├── store/          # Pinia 状态管理 (User, Forum, Knowledge)
│   │   ├── router/         # 路由配置 (含登录拦截守卫)
│   │   └── assets/         # 静态资源 (CSS, Images)
│   ├── package.json        # Node 依赖配置
│   └── vite.config.js      # Vite 配置 (含跨域代理设置)
│
└── README.md               # 项目说明文档
```

## 🛠 技术栈详细说明

### 前端 (Frontend)

- **核心框架**：Vue.js 3 (Composition API / Script Setup)
- **构建工具**：Vite (高性能构建与热重载)
- **状态管理**：Pinia (模块化管理用户会话 `userStore`、论坛数据 `forumStore`)
- **路由管理**：Vue Router 4 (实现 SPA 页面跳转与路由守卫)
- **数据可视化**：ECharts (用于物种分布地图展示)
- **样式方案**：原生 CSS + Scoped 样式隔离

### 后端 (Backend)

- **Web框架**：Flask (轻量级，使用 Blueprint 组织模块)
- **数据库交互**：PyMySQL (原生 SQL 模式，保证高性能与灵活性)
- **表单验证**：Flask-WTF (处理登录注册、发帖内容的校验)
- **图像处理**：Pillow (PIL) (用于虚拟显微镜实验的图像合成与模糊处理)
- **安全机制**：Werkzeug Security (PBKDF2 密码哈希加密)

### 数据库 (MySQL)

- **版本**：MySQL 5.7+
- **核心表设计**：
  - `users`: 用户基础信息、积分、头像。
  - `forum_posts`: 论坛帖子、标签、类型。
  - `forum_comments`: 帖子评论、关联用户。

## ✨ 核心功能模块

1. **🧬 虚拟实验室 (Virtual Lab)**
   - **显微镜仿真**：后端实时生成图像切片，模拟物镜切换（10x/40x）与粗细准焦螺旋调节（高斯模糊算法）。
   - **交互模拟**：集成 PhET 仿真，提供基因表达、自然选择等生物学模拟实验。
2. **🌏 生物多样性 (Biodiversity)**
   - **分布地图**：基于 ECharts 的交互式地图，展示全球珍稀物种分布热点。
   - **热点词云**：动态展示当前热门生物分类标签。
3. **💬 学术论坛 (Community)**
   - **知识交流**：支持 Markdown 格式发帖（提问/分享），多标签分类。
   - **互动评论**：用户可对帖子进行实时评论与讨论，增加社区活跃度。
4. **🎮 游戏化学习 (Gamification)**
   - **知识闯关**：趣味生物知识问答，答对即可获得积分。
   - **成长体系**：积分与用户等级挂钩，激励用户持续学习。

## 📡 API 接口概览

**基础 URL**：`http://localhost:5000/api`

| **模块** | **方法** | **路径**                 | **描述**                     |
| -------- | -------- | ------------------------ | ---------------------------- |
| **认证** | POST     | `/register`              | 用户注册                     |
| **认证** | POST     | `/login`                 | 用户登录 (JWT/Session)       |
| **用户** | POST     | `/user/update`           | 更新个人资料 (头像/密码)     |
| **论坛** | GET      | `/forum/posts`           | 获取帖子列表 (支持分页/筛选) |
| **论坛** | POST     | `/forum/posts`           | 发布新帖子                   |
| **实验** | POST     | `/simulation/microscope` | 获取显微镜视野图像流         |

详细接口定义请参考：[docs/API接口文档.md](https://www.google.com/search?q=docs/API接口文档.md)

## 🧪 测试与质量保证

### 自动化测试

本项目包含基于 Selenium 的自动化测试脚本 `test_website.py`，覆盖以下核心场景：

1. **服务健康检查**：验证首页与静态资源加载。
2. **路由导航测试**：遍历历史、物种、游戏等主要模块。
3. **登录功能测试**：检查登录页 UI 元素完整性。
4. **安全守卫测试**：验证未登录状态下访问 `/profile` 自动跳转至登录页。

**运行测试**：

Bash



```
# 确保前后端服务已启动
python test_website.py
```