前言

源于笔者社会实践时的设想，闲余时间进行实现，同时作为练手项目
项目地址：Gitee / Github
许可证类型：MIT

目前的功能

• 自动处理并从excel表格导入国控水质检测平台的水质数据
• 基本的前端，用户注册并登入后可以管理水质数据，查看历史趋势
• 后端可利用以往的水质数据训练/微调模型，并预测下个月的水质（目前支持SVM/AdaBoost/LSTM/GRU/Bi-RNN）（并不完善）

项目架构

WaterQuality/                  # 项目根目录
├── Database/                  # 数据库相关文件
├── Import/                    # 自动导入工具
├── Module-BackEnd-FastAPI/    # 后端-模型管理模块（FastAPI）
├── Module-BackEnd-KtSpring/   # 后端-用户管理模块（SpringBoot3）
└── Module-FrontEnd-Vue/       # 前端模块（Vue3）

技术栈

• 前端：TypeScript+Vue3+Vite
• 后端-用户管理模块：Kotlin+SpringBoot3+JPA+Sa-Token
• 后端-模型管理模块：Python+FastAPI+Pandas+Scikit-learn+Pytorch

参考项目

@sctpan WQMFS

项目细节

前端（Module-FrontEnd-Vue/）

框架升级

@sctpan 原始项目采用Vue2+Webpack，相关功能封装较为简单。此项目的前端模块自2.0.0起开始，截至3.0.0之前（Git Commit 3159dcd），首先将原项目的整体架构升级至Vue3+Vite，在UI框架方面由iView换为View-UI-Plus（iView的Vue3版）

重构

在对框架进行升级后，考虑对项目进行整体的重构，目标大致包括

1. 使用TS，引入类型
2. 原项目存在大量硬编码常量，所以考虑将原项目中的常量进行整体抽象，方便更改和复用（constants/）
3. 抽象原项目中的工具/实用函数，方便复用（utils/）
   1. 抽象原项目中的工具函数
   2. 设计统一的错误处理和日志系统，接管前端中的所有的error创建以及log（error-handler.ts）
4. 将原项目中的数据结构（DTO等）使用TS抽象为类（types/）
5. 封装Axios收发信到服务模块，提供统一的接口（services/）
6. 使用Pinia耦合原来分散在各个组件中的状态的管理，方便统一管理和复用（stores/）
7. 其他内容（统一的项目配置文件管理，封装常用的函数至Vue组合函数...）

后端-用户管理模块（Module-BackEnd-KtSpring/）

框架升级

@sctpan 的原项目使用Java的SpringBoot2+JPA+SpringSecurity，本项目将其升级为SpringBoot3

更换至Kotlin

为了简化开发流程，笔者使用了Kotlin（JVM）对后端进行了重写，一定程度上解决了原项目使用Java开发时的冗余问题

重构

笔者对后端的重构有限

1. 将原来的SpringSecurity换为Sa-Token，接管鉴权方面的服务（Commit f359257）
2. 将Service层进行彻底的重写，尤其是与Repository层和Python层交互的部分，有破坏性的更改

后端-模型管理模块（Module-BackEnd-FastAPI/）

彻底重写

@sctpan 的原项目使用Django+Keras+Scikit-learn，本项目将这部分完全废弃，使用较为轻量化的FastAPI和应用更为广泛的Pytorch进行重构

• API请求/响应部分使用FastAPI
• 对于数据的处理/清洗，简单的使用到了Pandas
• 对Scikit-lean/Pytorch的模型训练/预测/微调进行了简单的面向对象式封装

数据导入工具（Import/）

笔者使用Pandas和SQLAlchemy设计了一个简单的Python脚本，用于将水质的表格数据写入进数据库