前言
在在線教育平台中，學習時長是衡量學生學習投入、評估課程效果、優化教學策略的核心數據指標。精準統計學生視頻學習時長並生成可視化報表，能幫助教師掌握學生學習動態、學校進行教學質量評估、學生了解自身學習進度。
作為一名深耕 Java 領域多年的技術開發者，我將通過這篇實戰博客，帶大家從零構建一套 “視頻學習時長統計 + 多維度報表生成” 的完整解決方案。全程基於最新穩定技術棧，包含數據採集、清洗、存儲、統計、報表導出全流程，所有代碼均可直接運行，兼顧技術深度與落地性，無論是新手還是資深開發者都能有所收穫。
1. 需求分析
1.1 核心業務需求
- 精準採集學生視頻播放數據（開始時間、結束時間、播放進度、設備信息等）。
- 計算有效學習時長（排除快進、暫停、後台掛播等無效行為）。
- 支持多維度統計：按用户、課程、班級、時間段等維度統計學習時長。
- 提供多樣化報表：Excel 導出報表（用户時長統計、課程排行、班級彙總等）、可視化圖表展示。
- 數據一致性保障：避免重複上報、異常中斷導致的數據丟失或統計偏差。
- 高可用性：支持高併發上報，大數據量下統計性能穩定。
1.2 技術需求
- 開發語言：Java 17（LTS 版本，穩定且支持新特性）。
- 框架：Spring Boot 3.2.5（最新穩定版，原生支持虛擬線程）。
- 持久層：MyBatis-Plus 3.5.5（簡化 CRUD，提升開發效率）。
- 數據庫：MySQL 8.0（支持 JSON 類型、窗口函數，性能優異）。
- 報表生成：EasyExcel 3.3.2（阿里開源，輕量高效，避免 OOM）。
- 接口文檔：Swagger3（OpenAPI 3.0，自動生成接口文檔）。
- 工具類：Lombok、Fastjson2、Guava Collections。
- 緩存：Redis 7.2（緩存熱點統計數據，提升查詢性能）。
- 其他：Spring Validation（參數校驗）、全局異常處理、自定義業務異常。
2. 技術選型深度解析
2.1 核心技術棧清單
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技術組件
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版本號
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選型理由
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JDK
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17 |
LTS 版本，支持密封類、record、虛擬線程等新特性，性能提升 30%+
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Spring Boot
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3.2.5
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基於 Spring 6，支持 Jakarta EE 9+，原生 AOT 編譯，啓動速度更快
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MyBatis-Plus
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3.5.5
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兼容 MyBatis，提供 CRUD 接口、條件構造器、分頁插件，減少重複代碼
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MySQL
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8.0.36
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支持 JSON 字段存儲設備信息，窗口函數優化統計查詢，索引性能提升
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EasyExcel
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3.3.2
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低內存佔用，支持大數據量 Excel 導出，API 簡潔，適配 Spring Boot 3
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Swagger3
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2.2.0
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基於 OpenAPI 3.0，支持接口註解、參數校驗提示，便於前後端聯調
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Lombok
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1.18.30
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簡化 POJO 類代碼，減少 getter/setter/toString 等模板代碼
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Fastjson2
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2.0.49
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序列化速度比 Fastjson1 快 50%+，支持 Java 17 新特性，安全性更高
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Guava
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32.1.3-jre
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提供高效集合工具類（Lists、Maps），簡化集合操作
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Redis
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7.2.4
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緩存熱點統計結果，支持過期時間，提升高併發場景下的查詢性能
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Spring Validation
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6.1.6
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基於 JSR-380，提供聲明式參數校驗，減少手動判空代碼
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2.2 關鍵技術選型依據
- 為什麼用 EasyExcel 而非 POI？：POI 在處理大數據量 Excel 時容易出現 OOM，EasyExcel 通過逐行讀取 / 寫入數據，內存佔用控制在 MB 級，支持 100 萬行數據導出無壓力，且 API 更簡潔。
- 為什麼用 MyBatis-Plus 而非原生 MyBatis？：MyBatis-Plus 的條件構造器（QueryWrapper）可動態構建 SQL，分頁插件無需手動寫分頁 SQL，代碼生成器能快速生成 CRUD 接口，開發效率提升 50%。
- 為什麼引入 Redis？：學習時長統計結果（如課程 TOP10、班級總時長）屬於熱點數據，緩存後可將查詢響應時間從秒級降至毫秒級，支撐高併發查詢場景。
- 為什麼選擇 JDK 17？：JDK 17 的虛擬線程（Virtual Threads）能優化異步任務處理（如數據上報異步寫入數據庫），無需手動管理線程池，性能優於傳統線程池。
3. 系統設計
3.1 整體架構設計
架構分層説明：
- 前端層：負責視頻播放與數據上報（定時 + 關鍵節點上報）。
- 網關層：負責請求路由、限流（可選，如 Spring Cloud Gateway）。
- 控制層：接收前端請求，參數校驗，返回響應結果。
- 服務層：核心業務邏輯處理（數據清洗、有效時長計算、統計分析、報表生成）。
- 數據訪問層：通過 MyBatis-Plus 操作數據庫。
- 存儲層：MySQL 存儲原始數據與統計結果，Redis 緩存熱點數據。
3.2 數據模型設計
3.2.1 核心表結構設計
基於業務需求，設計 5 張核心表，所有表均添加create_time和update_time字段，便於數據追蹤。
1. 用户表（user）
存儲學生基礎信息，關聯學習記錄。
CREATE TABLE `user` (
`user_id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '用户ID（主鍵）',
`username` varchar(50) NOT NULL COMMENT '用户名',
`phone` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT '手機號',
`class_id` bigint NOT NULL COMMENT '班級ID',
`status` tinyint NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '狀態：0-禁用，1-正常',
`create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
`update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間',
PRIMARY KEY (`user_id`),
KEY `idx_class_id` (`class_id`) COMMENT '班級ID索引，優化班級統計查詢'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='用户表';2. 課程表（course）
存儲課程基礎信息，關聯視頻表與學習記錄。
CREATE TABLE `course` (
`course_id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '課程ID（主鍵）',
`course_name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '課程名稱',
`teacher_id` bigint NOT NULL COMMENT '授課教師ID',
`teacher_name` varchar(50) NOT NULL COMMENT '授課教師姓名',
`course_type` tinyint NOT NULL COMMENT '課程類型：1-必修，2-選修',
`total_duration` int DEFAULT '0' COMMENT '課程總時長（秒）',
`status` tinyint NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '狀態：0-下架，1-上架',
`create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
`update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間',
PRIMARY KEY (`course_id`),
KEY `idx_teacher_id` (`teacher_id`) COMMENT '教師ID索引，優化教師統計查詢'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='課程表';3. 視頻表（video）
存儲課程下的視頻資源信息，用於校驗播放進度合法性。
CREATE TABLE `video` (
`video_id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '視頻ID（主鍵）',
`course_id` bigint NOT NULL COMMENT '所屬課程ID',
`video_name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '視頻名稱',
`video_duration` int NOT NULL COMMENT '視頻實際時長（秒）',
`video_url` varchar(255) NOT NULL COMMENT '視頻播放地址',
`sort` int NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '排序序號',
`status` tinyint NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '狀態：0-禁用，1-正常',
`create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
`update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間',
PRIMARY KEY (`video_id`),
KEY `idx_course_id` (`course_id`) COMMENT '課程ID索引，優化課程視頻查詢'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='視頻表';4. 班級表（class_info）
存儲班級信息，用於按班級維度統計。
CREATE TABLE `class_info` (
`class_id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '班級ID（主鍵）',
`class_name` varchar(50) NOT NULL COMMENT '班級名稱',
`grade` varchar(20) NOT NULL COMMENT '年級',
`school_id` bigint NOT NULL COMMENT '學校ID',
`school_name` varchar(100) NOT NULL COMMENT '學校名稱',
`create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
`update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間',
PRIMARY KEY (`class_id`),
KEY `idx_school_id` (`school_id`) COMMENT '學校ID索引，優化學校統計查詢'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='班級表';5. 學習記錄表（learning_record）
核心表，存儲學生視頻播放原始數據，是統計的基礎。
CREATE TABLE `learning_record` (
`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '記錄ID（主鍵）',
`user_id` bigint NOT NULL COMMENT '用户ID',
`course_id` bigint NOT NULL COMMENT '課程ID',
`video_id` bigint NOT NULL COMMENT '視頻ID',
`start_time` datetime NOT NULL COMMENT '播放開始時間',
`end_time` datetime NOT NULL COMMENT '播放結束時間',
`play_duration` int NOT NULL COMMENT '上報播放時長（秒）',
`effective_duration` int NOT NULL COMMENT '有效學習時長（秒）',
`progress` int NOT NULL COMMENT '播放進度（%）',
`report_time` datetime NOT NULL COMMENT '數據上報時間',
`device` json DEFAULT NULL COMMENT '設備信息（JSON格式）',
`ip` varchar(20) DEFAULT NULL COMMENT 'IP地址',
`create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
`update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_user_video_report` (`user_id`,`video_id`,`report_time`) COMMENT '避免同一用户同一視頻同一時間重複上報',
KEY `idx_user_id` (`user_id`) COMMENT '用户ID索引',
KEY `idx_course_id` (`course_id`) COMMENT '課程ID索引',
KEY `idx_video_id` (`video_id`) COMMENT '視頻ID索引',
KEY `idx_start_end_time` (`start_time`,`end_time`) COMMENT '時間範圍索引，優化時間段統計'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='學習記錄表';6. 統計結果表（statistics_result）
存儲預計算的統計結果，減少實時統計壓力（可選，用於大數據量場景）。
CREATE TABLE `statistics_result` (
`id` bigint NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '統計ID（主鍵）',
`stat_type` tinyint NOT NULL COMMENT '統計類型：1-用户總時長，2-課程總時長，3-班級總時長',
`stat_dimension_id` bigint NOT NULL COMMENT '統計維度ID（用户ID/課程ID/班級ID）',
`total_effective_duration` bigint NOT NULL COMMENT '總有效時長（秒）',
`stat_date` date NOT NULL COMMENT '統計日期（yyyy-MM-dd）',
`create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
`update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間',
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `uk_stat_type_dim_date` (`stat_type`,`stat_dimension_id`,`stat_date`) COMMENT '避免同一維度同一日期重複統計',
KEY `idx_stat_date` (`stat_date`) COMMENT '統計日期索引'
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='統計結果表';3.2.2 數據模型關係説明
- 1 個課程（course）包含多個視頻（video）：一對多關係（course_id 關聯）。
- 1 個用户（user）屬於 1 個班級（class_info）：多對一關係（class_id 關聯）。
- 1 個用户（user）可觀看多個視頻（video），產生多條學習記錄（learning_record）：多對多關係（通過 learning_record 關聯）。
- 統計結果表（statistics_result）按統計類型關聯用户 / 課程 / 班級：通過 stat_type 和 stat_dimension_id 關聯。
3.3 核心流程設計
3.3.1 學習時長統計整體流程
3.3.2 有效學習時長計算流程
有效時長計算規則説明：
- 進度合法性校驗：播放進度不能超過 100%，否則視為無效數據。
- 時長合理性校驗：上報的播放時長不能超過理論時長（結束時間 - 開始時間）+30 秒（網絡延遲容錯），否則取理論時長。
- 快進判斷：若進度變化率（進度變化 / 播放時長）超過視頻時長的 1%（即 1 秒播放 1% 進度），視為快進，有效時長按實際進度佔比計算。
- 暫停排除：暫停期間不上報數據，有效時長自動排除暫停時間。
4. 核心功能實現
4.1 項目初始化與配置
4.1.1 Maven 依賴配置（pom.xml）
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>3.2.5</version>
<relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
</parent>
<groupId>com.ken.learning</groupId>
<artifactId>learning-duration-statistics</artifactId>
<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
<name>learning-duration-statistics</name>
<description>學習平台視頻學習時長統計與報表系統</description>
<properties>
<java.version>17</java.version>
<mybatis-plus.version>3.5.5</mybatis-plus.version>
<easyexcel.version>3.3.2</easyexcel.version>
<fastjson2.version>2.0.49</fastjson2.version>
<guava.version>32.1.3-jre</guava.version>
<swagger.version>2.2.0</swagger.version>
<lombok.version>1.18.30</lombok.version>
</properties>
<dependencies>
<!-- Spring Boot核心依賴 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-validation</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<!-- MyBatis-Plus依賴 -->
<dependency>
<groupId>com.baomidou</groupId>
<artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
<version>${mybatis-plus.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.baomidou</groupId>
<artifactId>mybatis-plus-generator</artifactId>
<version>${mybatis-plus.version}</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.freemarker</groupId>
<artifactId>freemarker</artifactId>
<version>2.3.32</version>
</dependency>
<!-- MySQL驅動 -->
<dependency>
<groupId>com.mysql</groupId>
<artifactId>mysql-connector-j</artifactId>
<scope>runtime</scope>
</dependency>
<!-- 報表生成：EasyExcel -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba</groupId>
<artifactId>easyexcel</artifactId>
<version>${easyexcel.version}</version>
</dependency>
<!-- JSON處理：Fastjson2 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
<artifactId>fastjson2</artifactId>
<version>${fastjson2.version}</version>
</dependency>
<!-- 工具類：Guava -->
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>${guava.version}</version>
</dependency>
<!-- 接口文檔：Swagger3 -->
<dependency>
<groupId>org.springdoc</groupId>
<artifactId>springdoc-openapi-starter-webmvc-ui</artifactId>
<version>${swagger.version}</version>
</dependency>
<!-- 簡化代碼：Lombok -->
<dependency>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
<version>${lombok.version}</version>
<scope>provided</scope>
</dependency>
<!-- 測試依賴 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
<configuration>
<excludes>
<exclude>
<groupId>org.projectlombok</groupId>
<artifactId>lombok</artifactId>
</exclude>
</excludes>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>4.1.2 應用配置（application.yml）
spring:
# 數據庫配置
datasource:
url: jdbc:mysql://localhost:3306/learning_platform?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8&useSSL=false&serverTimezone=Asia/Shanghai&allowPublicKeyRetrieval=true
username: root
password: root123456
driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
# Redis配置
redis:
host: localhost
port: 6379
password:
database: 0
timeout: 3000ms
lettuce:
pool:
max-active: 8
max-idle: 8
min-idle: 2
# Jackson配置（時間格式）
jackson:
date-format: yyyy-MM-dd HH:mm:ss
time-zone: GMT+8
# Spring Boot應用配置
server:
port: 8080
servlet:
context-path: /learning-statistics
# MyBatis-Plus配置
mybatis-plus:
# Mapper.xml文件路徑
mapper-locations: classpath:mapper/*.xml
# 實體類別名包路徑
type-aliases-package: com.ken.learning.statistics.model.entity
# 全局配置
global-config:
db-config:
# 主鍵類型：自增
id-type: auto
# 邏輯刪除字段名
logic-delete-field: isDeleted
# 邏輯刪除值：1-刪除，0-未刪除
logic-delete-value: 1
logic-not-delete-value: 0
# 配置項
configuration:
# 打印SQL日誌
log-impl: org.apache.ibatis.logging.stdout.StdOutImpl
# 駝峯命名自動轉換
map-underscore-to-camel-case: true
# 允許返回空結果集
return-instance-for-empty-row: true
# Swagger3配置
springdoc:
api-docs:
path: /api-docs
swagger-ui:
path: /swagger-ui.html
operationsSorter: method
packages-to-scan: com.ken.learning.statistics.controller
openapi:
info:
title: 學習時長統計與報表系統API
description: 包含數據上報、統計查詢、報表導出等接口
version: 1.0.0
# 自定義配置：上報相關
learning:
report:
# 最小上報間隔（秒）：防止頻繁上報
min-interval: 10
# 快進判斷閾值（秒/1%進度）：超過此值視為快進
fast-forward-threshold: 14.1.3 MyBatis-Plus 分頁插件配置
package com.ken.learning.statistics.config;
import com.baomidou.mybatisplus.annotation.DbType;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.MybatisPlusInterceptor;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.inner.PaginationInnerInterceptor;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
* MyBatis-Plus配置類
* @author ken
*/
@Configuration
public class MyBatisPlusConfig {
/**
* 分頁插件配置
*/
@Bean
public MybatisPlusInterceptor mybatisPlusInterceptor() {
MybatisPlusInterceptor interceptor = new MybatisPlusInterceptor();
// 添加MySQL分頁插件
interceptor.addInnerInterceptor(new PaginationInnerInterceptor(DbType.MYSQL));
return interceptor;
}
}4.1.4 Swagger3 配置
package com.ken.learning.statistics.config;
import io.swagger.v3.oas.models.OpenAPI;
import io.swagger.v3.oas.models.info.Info;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
/**
* Swagger3配置類
* @author ken
*/
@Configuration
public class Swagger3Config {
@Bean
public OpenAPI customOpenAPI() {
return new OpenAPI()
.info(new Info()
.title("學習時長統計與報表系統API")
.description("包含視頻播放數據上報、多維度統計查詢、Excel報表導出等核心接口")
.version("1.0.0"));
}
}4.2 基礎組件封裝
4.2.1 統一返回結果類
package com.ken.learning.statistics.model.vo;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.experimental.Accessors;
/**
* 統一返回結果類
* @author ken
*/
@Data
@NoArgsConstructor
@Accessors(chain = true)
public class Result<T> {
/**
* 響應碼：200-成功，其他-失敗
*/
private int code;
/**
* 響應信息
*/
private String msg;
/**
* 響應數據
*/
private T data;
/**
* 成功響應（無數據）
*/
public static <T> Result<T> success() {
return new Result<T>().setCode(200).setMsg("操作成功");
}
/**
* 成功響應（帶數據）
*/
public static <T> Result<T> success(T data) {
return new Result<T>().setCode(200).setMsg("操作成功").setData(data);
}
/**
* 失敗響應
*/
public static <T> Result<T> fail(int code, String msg) {
return new Result<T>().setCode(code).setMsg(msg);
}
/**
* 失敗響應（帶數據）
*/
public static <T> Result<T> fail(int code, String msg, T data) {
return new Result<T>().setCode(code).setMsg(msg).setData(data);
}
}4.2.2 響應碼枚舉
package com.ken.learning.statistics.enums;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;
/**
* 響應碼枚舉
* @author ken
*/
@Getter
@AllArgsConstructor
public enum ResultCode {
/**
* 成功
*/
SUCCESS(200, "操作成功"),
/**
* 系統錯誤
*/
SYSTEM_ERROR(500, "系統異常，請聯繫管理員"),
/**
* 參數錯誤
*/
PARAM_ERROR(400, "參數格式不正確"),
/**
* 數據不存在
*/
DATA_NOT_FOUND(404, "請求數據不存在"),
/**
* 數據已存在
*/
DATA_ALREADY_EXISTS(409, "數據已存在"),
/**
* 業務異常
*/
BUSINESS_ERROR(410, "業務邏輯異常");
/**
* 響應碼
*/
private final int code;
/**
* 響應信息
*/
private final String msg;
}4.2.3 自定義業務異常
package com.ken.learning.statistics.exception;
import lombok.Data;
import lombok.EqualsAndHashCode;
/**
* 自定義業務異常
* @author ken
*/
@Data
@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
public class BusinessException extends RuntimeException {
/**
* 錯誤碼
*/
private int code;
/**
* 錯誤信息
*/
private String msg;
public BusinessException(String msg) {
super(msg);
this.code = 410;
this.msg = msg;
}
public BusinessException(int code, String msg) {
super(msg);
this.code = code;
this.msg = msg;
}
public BusinessException(Throwable cause, int code, String msg) {
super(msg, cause);
this.code = code;
this.msg = msg;
}
}4.2.4 全局異常處理器
package com.ken.learning.statistics.exception;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.Result;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.validation.BindingResult;
import org.springframework.validation.FieldError;
import org.springframework.web.bind.MethodArgumentNotValidException;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;
/**
* 全局異常處理器
* @author ken
*/
@RestControllerAdvice
@Slf4j
public class GlobalExceptionHandler {
/**
* 處理業務異常
*/
@ExceptionHandler(BusinessException.class)
public Result<?> handleBusinessException(BusinessException e) {
log.error("業務異常：code={}, msg={}", e.getCode(), e.getMsg(), e);
return Result.fail(e.getCode(), e.getMsg());
}
/**
* 處理參數校驗異常
*/
@ExceptionHandler(MethodArgumentNotValidException.class)
public Result<?> handleMethodArgumentNotValidException(MethodArgumentNotValidException e) {
BindingResult bindingResult = e.getBindingResult();
StringBuilder errorMsg = new StringBuilder("參數校驗失敗：");
for (FieldError fieldError : bindingResult.getFieldErrors()) {
errorMsg.append(fieldError.getField())
.append("：")
.append(fieldError.getDefaultMessage())
.append("，");
}
String msg = errorMsg.substring(0, errorMsg.length() - 1);
log.error("參數校驗異常：{}", msg, e);
return Result.fail(400, msg);
}
/**
* 處理系統異常
*/
@ExceptionHandler(Exception.class)
public Result<?> handleException(Exception e) {
log.error("系統異常：{}", e.getMessage(), e);
return Result.fail(500, "系統異常，請聯繫管理員");
}
}4.3 視頻播放數據採集
4.3.1 前端上報邏輯（JS 示例）
前端採用 “定時上報 + 關鍵節點上報” 結合的策略，確保數據不丟失且精準。
// 視頻播放數據上報工具類
class VideoReportUtil {
constructor(videoElement, userId, courseId, videoId) {
this.video = videoElement; // 視頻DOM元素
this.userId = userId; // 用户ID
this.courseId = courseId; // 課程ID
this.videoId = videoId; // 視頻ID
this.reportInterval = 30000; // 定時上報間隔（30秒）
this.minInterval = 10000; // 最小上報間隔（10秒，與後端配置一致）
this.lastReportTime = 0; // 上次上報時間
this.timer = null; // 定時上報定時器
}
// 初始化上報監聽
init() {
// 視頻播放開始時上報
this.video.addEventListener('play', () => this.handlePlay());
// 視頻暫停時上報
this.video.addEventListener('pause', () => this.handlePause());
// 視頻結束時上報
this.video.addEventListener('ended', () => this.handleEnded());
// 視頻進度變更時上報（快進/後退）
this.video.addEventListener('timeupdate', () => this.handleTimeUpdate());
}
// 播放開始處理
handlePlay() {
// 啓動定時上報
this.timer = setInterval(() => this.reportData(), this.reportInterval);
// 上報開始播放數據
this.reportData();
}
// 暫停處理
handlePause() {
// 清除定時上報
clearInterval(this.timer);
// 上報暫停數據
this.reportData();
}
// 播放結束處理
handleEnded() {
// 清除定時上報
clearInterval(this.timer);
// 上報結束數據（進度設為100%）
this.reportData(true);
}
// 進度變更處理
handleTimeUpdate() {
const currentTime = Date.now();
// 避免頻繁上報，間隔小於最小間隔則不上報
if (currentTime - this.lastReportTime < this.minInterval) {
return;
}
this.reportData();
}
// 上報數據核心方法
reportData(isEnd = false) {
const currentTime = Date.now();
this.lastReportTime = currentTime;
// 構建上報數據
const reportData = {
userId: this.userId,
courseId: this.courseId,
videoId: this.videoId,
startTime: this.formatTime(this.video.currentTime), // 播放開始時間（視頻內時間）
endTime: this.formatTime(isEnd ? this.video.duration : this.video.currentTime), // 播放結束時間
playDuration: Math.round(isEnd ? this.video.duration - this.video.startTime : this.video.currentTime - this.video.startTime), // 播放時長（秒）
progress: Math.round((this.video.currentTime / this.video.duration) * 100), // 播放進度（%）
device: this.getDeviceInfo(), // 設備信息
ip: '' // IP由後端獲取
};
// 發送上報請求（使用fetch API）
fetch('/learning-statistics/api/report/video-play', {
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
'Authorization': 'Bearer ' + localStorage.getItem('token') // 認證令牌
},
body: JSON.stringify(reportData)
}).then(response => response.json())
.then(res => {
if (res.code !== 200) {
console.error('數據上報失敗：', res.msg);
// 失敗重試（最多3次）
this.retryReport(reportData, 3);
}
}).catch(error => {
console.error('數據上報異常：', error);
this.retryReport(reportData, 3);
});
}
// 重試上報
retryReport(data, retryCount) {
if (retryCount <= 0) {
console.error('重試上報失敗，數據：', data);
// 本地存儲失敗數據，後續重新上報
this.saveFailedReport(data);
return;
}
setTimeout(() => {
fetch('/learning-statistics/api/report/video-play', {
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
'Authorization': 'Bearer ' + localStorage.getItem('token')
},
body: JSON.stringify(data)
}).then(response => response.json())
.then(res => {
if (res.code !== 200) {
this.retryReport(data, retryCount - 1);
}
}).catch(error => {
this.retryReport(data, retryCount - 1);
});
}, 5000 * (4 - retryCount)); // 重試間隔：5秒、10秒、15秒
}
// 格式化時間（秒轉HH:mm:ss）
formatTime(seconds) {
const h = Math.floor(seconds / 3600);
const m = Math.floor((seconds % 3600) / 60);
const s = Math.floor(seconds % 60);
return `${h.toString().padStart(2, '0')}:${m.toString().padStart(2, '0')}:${s.toString().padStart(2, '0')}`;
}
// 獲取設備信息
getDeviceInfo() {
return {
browser: navigator.userAgent,
screen: `${window.screen.width}x${window.screen.height}`,
system: navigator.platform
};
}
// 保存失敗上報數據到本地存儲
saveFailedReport(data) {
const failedReports = JSON.parse(localStorage.getItem('failedVideoReports') || '[]');
failedReports.push({ ...data, reportTime: new Date().getTime() });
localStorage.setItem('failedVideoReports', JSON.stringify(failedReports));
}
// 上傳本地存儲的失敗數據（頁面加載時調用）
uploadFailedReports() {
const failedReports = JSON.parse(localStorage.getItem('failedVideoReports') || '[]');
if (failedReports.length === 0) {
return;
}
// 批量上報失敗數據
fetch('/learning-statistics/api/report/batch-video-play', {
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
'Authorization': 'Bearer ' + localStorage.getItem('token')
},
body: JSON.stringify(failedReports)
}).then(response => response.json())
.then(res => {
if (res.code === 200) {
// 上報成功，清空本地存儲
localStorage.removeItem('failedVideoReports');
}
}).catch(error => {
console.error('批量上報失敗數據異常：', error);
});
}
}
// 使用示例
const videoElement = document.getElementById('video-player');
const videoReportUtil = new VideoReportUtil(videoElement, 1001, 2001, 3001);
videoReportUtil.init();
// 頁面加載時上傳失敗數據
videoReportUtil.uploadFailedReports();4.3.2 後端接收 DTO
package com.ken.learning.statistics.model.dto;
import com.alibaba.fastjson2.JSONObject;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import jakarta.validation.constraints.Min;
import jakarta.validation.constraints.NotNull;
import lombok.Data;
import org.springframework.util.StringUtils;
import java.time.LocalDateTime;
/**
* 視頻播放數據上報DTO
* @author ken
*/
@Data
@Schema(description = "視頻播放數據上報DTO")
public class VideoPlayReportDTO {
@NotNull(message = "用户ID不能為空")
@Min(value = 1, message = "用户ID必須大於0")
@Schema(description = "用户ID", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
private Long userId;
@NotNull(message = "課程ID不能為空")
@Min(value = 1, message = "課程ID必須大於0")
@Schema(description = "課程ID", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
private Long courseId;
@NotNull(message = "視頻ID不能為空")
@Min(value = 1, message = "視頻ID必須大於0")
@Schema(description = "視頻ID", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
private Long videoId;
@NotNull(message = "播放開始時間不能為空")
@Schema(description = "播放開始時間（格式：HH:mm:ss）", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
private String startTime;
@NotNull(message = "播放結束時間不能為空")
@Schema(description = "播放結束時間（格式：HH:mm:ss）", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
private String endTime;
@NotNull(message = "播放時長不能為空")
@Min(value = 0, message = "播放時長不能小於0")
@Schema(description = "播放時長（秒）", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
private Integer playDuration;
@NotNull(message = "播放進度不能為空")
@Min(value = 0, message = "播放進度不能小於0")
@Schema(description = "播放進度（%）", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
private Integer progress;
@Schema(description = "設備信息（JSON格式）")
private JSONObject device;
@Schema(description = "IP地址")
private String ip;
/**
* 上報時間（後端填充）
*/
private LocalDateTime reportTime;
/**
* 校驗時間格式
*/
public boolean validateTimeFormat() {
if (!StringUtils.hasText(startTime) || !startTime.matches("^\\d{2}:\\d{2}:\\d{2}$")) {
return false;
}
return StringUtils.hasText(endTime) && endTime.matches("^\\d{2}:\\d{2}:\\d{2}$");
}
}4.3.3 批量上報 DTO
package com.ken.learning.statistics.model.dto;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import jakarta.validation.Valid;
import jakarta.validation.constraints.NotEmpty;
import lombok.Data;
import java.util.List;
/**
* 批量視頻播放數據上報DTO
* @author ken
*/
@Data
@Schema(description = "批量視頻播放數據上報DTO")
public class BatchVideoPlayReportDTO {
@NotEmpty(message = "上報數據列表不能為空")
@Valid
@Schema(description = "上報數據列表", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
private List<VideoPlayReportDTO> reportList;
}4.4 數據接收與處理
4.4.1 Controller 層
package com.ken.learning.statistics.controller;
import com.ken.learning.statistics.model.dto.BatchVideoPlayReportDTO;
import com.ken.learning.statistics.model.dto.VideoPlayReportDTO;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.Result;
import com.ken.learning.statistics.service.VideoPlayReportService;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Operation;
import io.swagger.v3.oas.annotations.tags.Tag;
import jakarta.annotation.Resource;
import jakarta.validation.Valid;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
/**
* 視頻播放數據上報Controller
* @author ken
*/
@RestController
@RequestMapping("/api/report")
@Tag(name = "視頻播放數據上報", description = "視頻播放數據上報相關接口")
public class VideoPlayReportController {
@Resource
private VideoPlayReportService videoPlayReportService;
/**
* 單個視頻播放數據上報
*/
@PostMapping("/video-play")
@Operation(summary = "單個視頻播放數據上報", description = "定時上報/關鍵節點上報單個視頻播放數據")
public Result<?> reportVideoPlay(@Valid @RequestBody VideoPlayReportDTO reportDTO, HttpServletRequest request) {
// 獲取IP地址
String ip = request.getRemoteAddr();
reportDTO.setIp(ip);
videoPlayReportService.reportVideoPlay(reportDTO);
return Result.success("數據上報成功");
}
/**
* 批量視頻播放數據上報
*/
@PostMapping("/batch-video-play")
@Operation(summary = "批量視頻播放數據上報", description = "上報本地存儲的失敗數據")
public Result<?> batchReportVideoPlay(@Valid @RequestBody BatchVideoPlayReportDTO batchReportDTO, HttpServletRequest request) {
// 獲取IP地址
String ip = request.getRemoteAddr();
batchReportDTO.getReportList().forEach(reportDTO -> reportDTO.setIp(ip));
videoPlayReportService.batchReportVideoPlay(batchReportDTO);
return Result.success("批量數據上報成功");
}
}4.4.2 Service 層
package com.ken.learning.statistics.service;
import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.LambdaQueryWrapper;
import com.google.common.collect.Lists;
import com.ken.learning.statistics.dto.VideoPlayReportDTO;
import com.ken.learning.statistics.dto.BatchVideoPlayReportDTO;
import com.ken.learning.statistics.entity.LearningRecord;
import com.ken.learning.statistics.entity.Video;
import com.ken.learning.statistics.exception.BusinessException;
import com.ken.learning.statistics.mapper.LearningRecordMapper;
import com.ken.learning.statistics.mapper.VideoMapper;
import com.ken.learning.statistics.util.DateUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import org.springframework.util.ObjectUtils;
import jakarta.annotation.Resource;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.List;
/**
* 視頻播放數據上報Service
* @author ken
*/
@Service
@Slf4j
public class VideoPlayReportService {
@Resource
private VideoMapper videoMapper;
@Resource
private LearningRecordMapper learningRecordMapper;
@Resource
private StatisticsService statisticsService;
/**
* 最小上報間隔（秒）
*/
@Value("${learning.report.min-interval}")
private int minInterval;
/**
* 快進判斷閾值（秒/1%進度）
*/
@Value("${learning.report.fast-forward-threshold}")
private int fastForwardThreshold;
/**
* 單個視頻播放數據上報
*/
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void reportVideoPlay(VideoPlayReportDTO reportDTO) {
// 1. 校驗時間格式
if (!reportDTO.validateTimeFormat()) {
throw new BusinessException("時間格式不正確，應為HH:mm:ss");
}
// 2. 校驗視頻是否存在並獲取視頻時長
Video video = videoMapper.selectById(reportDTO.getVideoId());
if (ObjectUtils.isEmpty(video)) {
throw new BusinessException("視頻不存在");
}
int videoDuration = video.getVideoDuration();
// 3. 校驗上報間隔（避免頻繁上報）
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
reportDTO.setReportTime(now);
LambdaQueryWrapper<LearningRecord> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<LearningRecord>()
.eq(LearningRecord::getUserId, reportDTO.getUserId())
.eq(LearningRecord::getVideoId, reportDTO.getVideoId())
.ge(LearningRecord::getReportTime, now.minusSeconds(minInterval));
Long count = learningRecordMapper.selectCount(queryWrapper);
if (count > 0) {
log.warn("用户{}視頻{}上報間隔過短，忽略此次上報", reportDTO.getUserId(), reportDTO.getVideoId());
return;
}
// 4. 計算有效學習時長
int effectiveDuration = calculateEffectiveDuration(reportDTO, videoDuration);
// 5. 構建學習記錄實體
LearningRecord learningRecord = buildLearningRecord(reportDTO, effectiveDuration);
// 6. 保存學習記錄（異步保存，提升響應速度）
asyncSaveLearningRecord(learningRecord);
// 7. 若為結束上報，觸發實時統計更新
if (reportDTO.getProgress() >= 100) {
statisticsService.updateRealTimeStatistics(reportDTO.getUserId(), reportDTO.getCourseId(),
reportDTO.getClassId(), effectiveDuration);
}
}
/**
* 批量視頻播放數據上報
*/
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void batchReportVideoPlay(BatchVideoPlayReportDTO batchReportDTO) {
if (CollectionUtils.isEmpty(batchReportDTO.getReportList())) {
throw new BusinessException("上報數據列表不能為空");
}
List<LearningRecord> learningRecordList = Lists.newArrayList();
LocalDateTime now = LocalDateTime.now();
for (VideoPlayReportDTO reportDTO : batchReportDTO.getReportList()) {
try {
// 1. 校驗時間格式
if (!reportDTO.validateTimeFormat()) {
log.error("批量上報數據時間格式錯誤：{}", reportDTO);
continue;
}
// 2. 校驗視頻是否存在
Video video = videoMapper.selectById(reportDTO.getVideoId());
if (ObjectUtils.isEmpty(video)) {
log.error("批量上報數據視頻不存在：{}", reportDTO);
continue;
}
// 3. 校驗上報間隔
LambdaQueryWrapper<LearningRecord> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<LearningRecord>()
.eq(LearningRecord::getUserId, reportDTO.getUserId())
.eq(LearningRecord::getVideoId, reportDTO.getVideoId())
.ge(LearningRecord::getReportTime, now.minusSeconds(minInterval));
Long count = learningRecordMapper.selectCount(queryWrapper);
if (count > 0) {
log.warn("批量上報用户{}視頻{}間隔過短，忽略", reportDTO.getUserId(), reportDTO.getVideoId());
continue;
}
// 4. 計算有效時長
int effectiveDuration = calculateEffectiveDuration(reportDTO, video.getVideoDuration());
// 5. 構建學習記錄
LearningRecord learningRecord = buildLearningRecord(reportDTO, effectiveDuration);
learningRecordList.add(learningRecord);
// 6. 結束上報觸發統計更新
if (reportDTO.getProgress() >= 100) {
statisticsService.updateRealTimeStatistics(reportDTO.getUserId(), reportDTO.getCourseId(),
reportDTO.getClassId(), effectiveDuration);
}
} catch (Exception e) {
log.error("批量上報處理單條數據失敗：{}", reportDTO, e);
// 單個數據失敗不影響整體批量處理
continue;
}
}
// 批量保存學習記錄
if (!CollectionUtils.isEmpty(learningRecordList)) {
asyncBatchSaveLearningRecord(learningRecordList);
}
}
/**
* 計算有效學習時長
* @param reportDTO 上報數據
* @param videoDuration 視頻實際時長（秒）
* @return 有效學習時長（秒）
*/
private int calculateEffectiveDuration(VideoPlayReportDTO reportDTO, int videoDuration) {
int playDuration = reportDTO.getPlayDuration();
int progress = reportDTO.getProgress();
// 1. 進度合法性校驗：進度不能超過100%
if (progress > 100) {
log.warn("用户{}視頻{}上報進度超過100%，進度：{}",
reportDTO.getUserId(), reportDTO.getVideoId(), progress);
progress = 100;
}
// 2. 計算理論播放時長（結束時間-開始時間，轉換為秒）
int startTimeSec = DateUtils.timeToSeconds(reportDTO.getStartTime());
int endTimeSec = DateUtils.timeToSeconds(reportDTO.getEndTime());
int theoryDuration = endTimeSec - startTimeSec;
if (theoryDuration < 0) {
log.warn("用户{}視頻{}上報時間異常，開始時間：{}，結束時間：{}",
reportDTO.getUserId(), reportDTO.getVideoId(), reportDTO.getStartTime(), reportDTO.getEndTime());
theoryDuration = playDuration;
}
// 3. 時長合理性校驗：上報時長不能超過理論時長+30秒（網絡延遲容錯）
if (playDuration > theoryDuration + 30) {
log.warn("用户{}視頻{}上報時長異常，上報時長：{}，理論時長：{}",
reportDTO.getUserId(), reportDTO.getVideoId(), playDuration, theoryDuration);
playDuration = theoryDuration;
}
// 4. 快進判斷：進度變化率 = 播放時長 / 進度變化（秒/%）
// 若進度變化率 < 快進閾值，視為快進，有效時長按進度佔比計算
int progressChange = progress; // 簡化處理：假設本次上報進度為累計進度
double progressRate = (double) playDuration / progressChange;
if (progressRate < fastForwardThreshold && progressChange > 0) {
log.warn("用户{}視頻{}存在快進行為，進度變化：{}，播放時長：{}",
reportDTO.getUserId(), reportDTO.getVideoId(), progressChange, playDuration);
return (int) Math.round((double) progress / 100 * videoDuration);
}
// 5. 正常情況：有效時長 = 上報時長（不超過視頻總時長）
return Math.min(playDuration, videoDuration);
}
/**
* 構建學習記錄實體
*/
private LearningRecord buildLearningRecord(VideoPlayReportDTO reportDTO, int effectiveDuration) {
LearningRecord learningRecord = new LearningRecord();
learningRecord.setUserId(reportDTO.getUserId());
learningRecord.setCourseId(reportDTO.getCourseId());
learningRecord.setVideoId(reportDTO.getVideoId());
learningRecord.setStartTime(DateUtils.parseTime(reportDTO.getStartTime()));
learningRecord.setEndTime(DateUtils.parseTime(reportDTO.getEndTime()));
learningRecord.setPlayDuration(reportDTO.getPlayDuration());
learningRecord.setEffectiveDuration(effectiveDuration);
learningRecord.setProgress(reportDTO.getProgress());
learningRecord.setReportTime(reportDTO.getReportTime());
learningRecord.setDevice(reportDTO.getDevice());
learningRecord.setIp(reportDTO.getIp());
return learningRecord;
}
/**
* 異步保存學習記錄
*/
@Async
public void asyncSaveLearningRecord(LearningRecord learningRecord) {
try {
learningRecordMapper.insert(learningRecord);
log.info("異步保存學習記錄成功：{}", learningRecord.getId());
} catch (Exception e) {
log.error("異步保存學習記錄失敗：{}", learningRecord, e);
// 可添加失敗重試機制（如定時任務重試）
}
}
/**
* 異步批量保存學習記錄
*/
@Async
public void asyncBatchSaveLearningRecord(List<LearningRecord> learningRecordList) {
try {
// 分批插入，避免SQL過長（每批500條）
List<List<LearningRecord>> partitions = Lists.partition(learningRecordList, 500);
for (List<LearningRecord> partition : partitions) {
learningRecordMapper.batchInsert(partition);
}
log.info("異步批量保存學習記錄成功，共{}條", learningRecordList.size());
} catch (Exception e) {
log.error("異步批量保存學習記錄失敗，數量：{}", learningRecordList.size(), e);
}
}
}4.5 多維度統計功能實現
4.5.1 統計相關 VO 設計
package com.ken.learning.statistics.model.vo;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import lombok.Data;
import java.time.LocalDate;
/**
* 課程學習時長統計VO
* @author ken
*/
@Data
@Schema(description = "課程學習時長統計VO")
public class CourseDurationStatVO {
@Schema(description = "課程ID")
private Long courseId;
@Schema(description = "課程名稱")
private String courseName;
@Schema(description = "授課教師")
private String teacherName;
@Schema(description = "課程總時長（秒）")
private Integer courseTotalDuration;
@Schema(description = "學員平均學習時長（秒）")
private Long avgUserDuration;
@Schema(description = "總學習人次")
private Integer totalUserCount;
@Schema(description = "完成學習人數（進度100%）")
private Integer finishedUserCount;
@Schema(description = "統計日期（yyyy-MM-dd）")
private LocalDate statDate;
@Schema(description = "課程學習總時長（秒）")
private Long totalEffectiveDuration;
}package com.ken.learning.statistics.model.vo;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import lombok.Data;
import java.time.LocalDate;
/**
* 班級學習時長統計VO
* @author ken
*/
@Data
@Schema(description = "班級學習時長統計VO")
public class ClassDurationStatVO {
@Schema(description = "班級ID")
private Long classId;
@Schema(description = "班級名稱")
private String className;
@Schema(description = "年級")
private String grade;
@Schema(description = "學校名稱")
private String schoolName;
@Schema(description = "班級總人數")
private Integer totalUserCount;
@Schema(description = "參與學習人數")
private Integer activeUserCount;
@Schema(description = "班級總有效學習時長（秒）")
private Long totalEffectiveDuration;
@Schema(description = "人均學習時長（秒）")
private Long avgUserDuration;
@Schema(description = "統計日期（yyyy-MM-dd）")
private LocalDate statDate;
@Schema(description = "平均完成課程數")
private Double avgFinishedCourseCount;
}package com.ken.learning.statistics.model.dto;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import jakarta.validation.constraints.Min;
import jakarta.validation.constraints.NotNull;
import lombok.Data;
import java.time.LocalDate;
/**
* 統計查詢DTO
* @author ken
*/
@Data
@Schema(description = "統計查詢DTO")
public class StatQueryDTO {
@Schema(description = "用户ID（可選，精準查詢單個用户）")
private Long userId;
@Schema(description = "課程ID（可選，精準查詢單個課程）")
private Long courseId;
@Schema(description = "班級ID（可選，精準查詢單個班級）")
private Long classId;
@NotNull(message = "統計開始日期不能為空")
@Schema(description = "統計開始日期（yyyy-MM-dd）", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
private LocalDate startDate;
@NotNull(message = "統計結束日期不能為空")
@Schema(description = "統計結束日期（yyyy-MM-dd）", requiredMode = Schema.RequiredMode.REQUIRED)
private LocalDate endDate;
@Min(value = 1, message = "頁碼不能小於1")
@Schema(description = "頁碼（默認1）", defaultValue = "1")
private Integer pageNum = 1;
@Min(value = 10, message = "每頁條數不能小於10")
@Schema(description = "每頁條數（默認20）", defaultValue = "20")
private Integer pageSize = 20;
}4.5.2 StatisticsService 實現
package com.ken.learning.statistics.service;
import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.LambdaQueryWrapper;
import com.baomidou.mybatisplus.core.metadata.IPage;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.pagination.Page;
import com.google.common.collect.Maps;
import com.ken.learning.statistics.entity.ClassInfo;
import com.ken.learning.statistics.entity.Course;
import com.ken.learning.statistics.entity.StatisticsResult;
import com.ken.learning.statistics.entity.User;
import com.ken.learning.statistics.mapper.ClassInfoMapper;
import com.ken.learning.statistics.mapper.CourseMapper;
import com.ken.learning.statistics.mapper.LearningRecordMapper;
import com.ken.learning.statistics.mapper.StatisticsResultMapper;
import com.ken.learning.statistics.mapper.UserMapper;
import com.ken.learning.statistics.model.dto.StatQueryDTO;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.ClassDurationStatVO;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.CourseDurationStatVO;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.UserDurationStatVO;
import com.ken.learning.statistics.util.DateUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import org.springframework.util.ObjectUtils;
import jakarta.annotation.Resource;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.stream.Collectors;
/**
* 學習時長統計Service
* @author ken
*/
@Service
@Slf4j
public class StatisticsService {
@Resource
private StatisticsResultMapper statisticsResultMapper;
@Resource
private LearningRecordMapper learningRecordMapper;
@Resource
private UserMapper userMapper;
@Resource
private CourseMapper courseMapper;
@Resource
private ClassInfoMapper classInfoMapper;
@Resource
private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
/**
* 緩存過期時間（小時）
*/
@Value("${learning.stat.cache-expire-hours:24}")
private int cacheExpireHours;
/**
* 統計類型：1-用户總時長，2-課程總時長，3-班級總時長
*/
private static final int STAT_TYPE_USER = 1;
private static final int STAT_TYPE_COURSE = 2;
private static final int STAT_TYPE_CLASS = 3;
/**
* 緩存Key前綴
*/
private static final String CACHE_KEY_USER_STAT = "stat:user:";
private static final String CACHE_KEY_COURSE_STAT = "stat:course:";
private static final String CACHE_KEY_CLASS_STAT = "stat:class:";
private static final String CACHE_KEY_PAGE_USER = "stat:page:user:";
private static final String CACHE_KEY_PAGE_COURSE = "stat:page:course:";
private static final String CACHE_KEY_PAGE_CLASS = "stat:page:class:";
/**
* 實時更新統計結果（針對結束上報的視頻）
* @param userId 用户ID
* @param courseId 課程ID
* @param classId 班級ID
* @param effectiveDuration 有效時長（秒）
*/
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void updateRealTimeStatistics(Long userId, Long courseId, Long classId, int effectiveDuration) {
LocalDate today = LocalDate.now();
LocalDateTime statStartTime = today.atStartOfDay();
LocalDateTime statEndTime = today.plusDays(1).atStartOfDay().minusSeconds(1);
// 1. 更新用户統計
updateUserStat(userId, today, effectiveDuration);
// 2. 更新課程統計
updateCourseStat(courseId, today, effectiveDuration);
// 3. 更新班級統計
updateClassStat(classId, today, effectiveDuration);
// 4. 清除對應緩存（避免緩存髒數據）
clearCache(userId, courseId, classId, today);
}
/**
* 更新用户統計結果
*/
private void updateUserStat(Long userId, LocalDate statDate, int effectiveDuration) {
LambdaQueryWrapper<StatisticsResult> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<StatisticsResult>()
.eq(StatisticsResult::getStatType, STAT_TYPE_USER)
.eq(StatisticsResult::getStatDimensionId, userId)
.eq(StatisticsResult::getStatDate, statDate);
StatisticsResult statResult = statisticsResultMapper.selectOne(queryWrapper);
if (ObjectUtils.isEmpty(statResult)) {
// 新增統計記錄
statResult = new StatisticsResult();
statResult.setStatType(STAT_TYPE_USER);
statResult.setStatDimensionId(userId);
statResult.setStatDate(statDate);
statResult.setTotalEffectiveDuration((long) effectiveDuration);
statisticsResultMapper.insert(statResult);
} else {
// 更新統計記錄（累加時長）
statResult.setTotalEffectiveDuration(statResult.getTotalEffectiveDuration() + effectiveDuration);
statResult.setUpdateTime(LocalDateTime.now());
statisticsResultMapper.updateById(statResult);
}
}
/**
* 更新課程統計結果
*/
private void updateCourseStat(Long courseId, LocalDate statDate, int effectiveDuration) {
LambdaQueryWrapper<StatisticsResult> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<StatisticsResult>()
.eq(StatisticsResult::getStatType, STAT_TYPE_COURSE)
.eq(StatisticsResult::getStatDimensionId, courseId)
.eq(StatisticsResult::getStatDate, statDate);
StatisticsResult statResult = statisticsResultMapper.selectOne(queryWrapper);
if (ObjectUtils.isEmpty(statResult)) {
statResult = new StatisticsResult();
statResult.setStatType(STAT_TYPE_COURSE);
statResult.setStatDimensionId(courseId);
statResult.setStatDate(statDate);
statResult.setTotalEffectiveDuration((long) effectiveDuration);
statisticsResultMapper.insert(statResult);
} else {
statResult.setTotalEffectiveDuration(statResult.getTotalEffectiveDuration() + effectiveDuration);
statResult.setUpdateTime(LocalDateTime.now());
statisticsResultMapper.updateById(statResult);
}
}
/**
* 更新班級統計結果
*/
private void updateClassStat(Long classId, LocalDate statDate, int effectiveDuration) {
LambdaQueryWrapper<StatisticsResult> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<StatisticsResult>()
.eq(StatisticsResult::getStatType, STAT_TYPE_CLASS)
.eq(StatisticsResult::getStatDimensionId, classId)
.eq(StatisticsResult::getStatDate, statDate);
StatisticsResult statResult = statisticsResultMapper.selectOne(queryWrapper);
if (ObjectUtils.isEmpty(statResult)) {
statResult = new StatisticsResult();
statResult.setStatType(STAT_TYPE_CLASS);
statResult.setStatDimensionId(classId);
statResult.setStatDate(statDate);
statResult.setTotalEffectiveDuration((long) effectiveDuration);
statisticsResultMapper.insert(statResult);
} else {
statResult.setTotalEffectiveDuration(statResult.getTotalEffectiveDuration() + effectiveDuration);
statResult.setUpdateTime(LocalDateTime.now());
statisticsResultMapper.updateById(statResult);
}
}
/**
* 清除對應緩存
*/
private void clearCache(Long userId, Long courseId, Long classId, LocalDate statDate) {
// 清除單個用户/課程/班級的緩存
stringRedisTemplate.delete(CACHE_KEY_USER_STAT + userId + ":" + statDate);
stringRedisTemplate.delete(CACHE_KEY_COURSE_STAT + courseId + ":" + statDate);
stringRedisTemplate.delete(CACHE_KEY_CLASS_STAT + classId + ":" + statDate);
// 清除分頁緩存（簡化處理：清除當天所有分頁緩存，可根據實際場景優化）
String pageCachePattern = CACHE_KEY_PAGE_USER + "*:" + statDate + "*";
stringRedisTemplate.delete(stringRedisTemplate.keys(pageCachePattern));
pageCachePattern = CACHE_KEY_PAGE_COURSE + "*:" + statDate + "*";
stringRedisTemplate.delete(stringRedisTemplate.keys(pageCachePattern));
pageCachePattern = CACHE_KEY_PAGE_CLASS + "*:" + statDate + "*";
stringRedisTemplate.delete(stringRedisTemplate.keys(pageCachePattern));
log.info("清除緩存：用户{}、課程{}、班級{}的{}統計緩存", userId, courseId, classId, statDate);
}
/**
* 分頁查詢用户學習時長統計
*/
public IPage<UserDurationStatVO> pageQueryUserDurationStat(StatQueryDTO queryDTO) {
LocalDate startDate = queryDTO.getStartDate();
LocalDate endDate = queryDTO.getEndDate();
Long userId = queryDTO.getUserId();
int pageNum = queryDTO.getPageNum();
int pageSize = queryDTO.getPageSize();
// 構建緩存Key（包含查詢條件）
String cacheKey = CACHE_KEY_PAGE_USER + pageNum + ":" + pageSize + ":" + startDate + ":" + endDate + ":" + (userId == null ? "all" : userId);
// 嘗試從緩存獲取
String cacheValue = stringRedisTemplate.opsForValue().get(cacheKey);
if (StringUtils.hasText(cacheValue)) {
try {
return JSON.parseObject(cacheValue, new TypeReference<IPage<UserDurationStatVO>>() {});
} catch (Exception e) {
log.error("解析用户統計緩存失敗：{}", cacheKey, e);
stringRedisTemplate.delete(cacheKey);
}
}
// 緩存未命中，查詢數據庫
Page<UserDurationStatVO> page = new Page<>(pageNum, pageSize);
IPage<UserDurationStatVO> statPage = learningRecordMapper.pageQueryUserDurationStat(
page, userId, startDate, endDate);
// 填充用户、班級信息
fillUserClassInfo(statPage.getRecords());
// 格式化時長（秒轉HH:mm:ss）
statPage.getRecords().forEach(vo -> {
vo.setTotalDurationFormat(DateUtils.secondsToTime(vo.getTotalEffectiveDuration().intValue()));
});
// 存入緩存
stringRedisTemplate.opsForValue().set(
cacheKey, JSON.toJSONString(statPage), cacheExpireHours, TimeUnit.HOURS);
return statPage;
}
/**
* 分頁查詢課程學習時長統計
*/
public IPage<CourseDurationStatVO> pageQueryCourseDurationStat(StatQueryDTO queryDTO) {
LocalDate startDate = queryDTO.getStartDate();
LocalDate endDate = queryDTO.getEndDate();
Long courseId = queryDTO.getCourseId();
int pageNum = queryDTO.getPageNum();
int pageSize = queryDTO.getPageSize();
// 構建緩存Key
String cacheKey = CACHE_KEY_PAGE_COURSE + pageNum + ":" + pageSize + ":" + startDate + ":" + endDate + ":" + (courseId == null ? "all" : courseId);
// 嘗試從緩存獲取
String cacheValue = stringRedisTemplate.opsForValue().get(cacheKey);
if (StringUtils.hasText(cacheValue)) {
try {
return JSON.parseObject(cacheValue, new TypeReference<IPage<CourseDurationStatVO>>() {});
} catch (Exception e) {
log.error("解析課程統計緩存失敗：{}", cacheKey, e);
stringRedisTemplate.delete(cacheKey);
}
}
// 緩存未命中，查詢數據庫
Page<CourseDurationStatVO> page = new Page<>(pageNum, pageSize);
IPage<CourseDurationStatVO> statPage = learningRecordMapper.pageQueryCourseDurationStat(
page, courseId, startDate, endDate);
// 填充課程、教師信息
fillCourseTeacherInfo(statPage.getRecords());
// 存入緩存
stringRedisTemplate.opsForValue().set(
cacheKey, JSON.toJSONString(statPage), cacheExpireHours, TimeUnit.HOURS);
return statPage;
}
/**
* 分頁查詢班級學習時長統計
*/
public IPage<ClassDurationStatVO> pageQueryClassDurationStat(StatQueryDTO queryDTO) {
LocalDate startDate = queryDTO.getStartDate();
LocalDate endDate = queryDTO.getEndDate();
Long classId = queryDTO.getClassId();
int pageNum = queryDTO.getPageNum();
int pageSize = queryDTO.getPageSize();
// 構建緩存Key
String cacheKey = CACHE_KEY_PAGE_CLASS + pageNum + ":" + pageSize + ":" + startDate + ":" + endDate + ":" + (classId == null ? "all" : classId);
// 嘗試從緩存獲取
String cacheValue = stringRedisTemplate.opsForValue().get(cacheKey);
if (StringUtils.hasText(cacheValue)) {
try {
return JSON.parseObject(cacheValue, new TypeReference<IPage<ClassDurationStatVO>>() {});
} catch (Exception e) {
log.error("解析班級統計緩存失敗：{}", cacheKey, e);
stringRedisTemplate.delete(cacheKey);
}
}
// 緩存未命中，查詢數據庫
Page<ClassDurationStatVO> page = new Page<>(pageNum, pageSize);
IPage<ClassDurationStatVO> statPage = learningRecordMapper.pageQueryClassDurationStat(
page, classId, startDate, endDate);
// 填充班級、學校信息
fillClassSchoolInfo(statPage.getRecords());
// 存入緩存
stringRedisTemplate.opsForValue().set(
cacheKey, JSON.toJSONString(statPage), cacheExpireHours, TimeUnit.HOURS);
return statPage;
}
/**
* 填充用户和班級信息
*/
private void fillUserClassInfo(List<UserDurationStatVO> statList) {
if (CollectionUtils.isEmpty(statList)) {
return;
}
// 批量查詢用户信息
List<Long> userIds = statList.stream().map(UserDurationStatVO::getUserId).collect(Collectors.toList());
List<User> userList = userMapper.selectBatchIds(userIds);
Map<Long, User> userMap = userList.stream().collect(Collectors.toMap(User::getUserId, user -> user));
// 批量查詢班級信息
List<Long> classIds = userList.stream().map(User::getClassId).distinct().collect(Collectors.toList());
List<ClassInfo> classList = classInfoMapper.selectBatchIds(classIds);
Map<Long, ClassInfo> classMap = classList.stream().collect(Collectors.toMap(ClassInfo::getClassId, classInfo -> classInfo));
// 填充信息
statList.forEach(vo -> {
User user = userMap.get(vo.getUserId());
if (!ObjectUtils.isEmpty(user)) {
vo.setUsername(user.getUsername());
ClassInfo classInfo = classMap.get(user.getClassId());
if (!ObjectUtils.isEmpty(classInfo)) {
vo.setClassName(classInfo.getClassName());
}
}
});
}
/**
* 填充課程和教師信息
*/
private void fillCourseTeacherInfo(List<CourseDurationStatVO> statList) {
if (CollectionUtils.isEmpty(statList)) {
return;
}
// 批量查詢課程信息
List<Long> courseIds = statList.stream().map(CourseDurationStatVO::getCourseId).collect(Collectors.toList());
List<Course> courseList = courseMapper.selectBatchIds(courseIds);
Map<Long, Course> courseMap = courseList.stream().collect(Collectors.toMap(Course::getCourseId, course -> course));
// 填充信息
statList.forEach(vo -> {
Course course = courseMap.get(vo.getCourseId());
if (!ObjectUtils.isEmpty(course)) {
vo.setCourseName(course.getCourseName());
vo.setTeacherName(course.getTeacherName());
vo.setCourseTotalDuration(course.getTotalDuration());
}
});
}
/**
* 填充班級和學校信息
*/
private void fillClassSchoolInfo(List<ClassDurationStatVO> statList) {
if (CollectionUtils.isEmpty(statList)) {
return;
}
// 批量查詢班級信息
List<Long> classIds = statList.stream().map(ClassDurationStatVO::getClassId).collect(Collectors.toList());
List<ClassInfo> classList = classInfoMapper.selectBatchIds(classIds);
Map<Long, ClassInfo> classMap = classList.stream().collect(Collectors.toMap(ClassInfo::getClassId, classInfo -> classInfo));
// 批量查詢班級人數
Map<Long, Integer> classUserCountMap = Maps.newHashMap();
for (Long classId : classIds) {
LambdaQueryWrapper<User> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<User>().eq(User::getClassId, classId);
Integer count = userMapper.selectCount(queryWrapper);
classUserCountMap.put(classId, count);
}
// 填充信息
statList.forEach(vo -> {
ClassInfo classInfo = classMap.get(vo.getClassId());
if (!ObjectUtils.isEmpty(classInfo)) {
vo.setClassName(classInfo.getClassName());
vo.setGrade(classInfo.getGrade());
vo.setSchoolName(classInfo.getSchoolName());
}
vo.setTotalUserCount(classUserCountMap.getOrDefault(vo.getClassId(), 0));
// 計算人均學習時長
if (vo.getActiveUserCount() != null && vo.getActiveUserCount() > 0) {
vo.setAvgUserDuration(vo.getTotalEffectiveDuration() / vo.getActiveUserCount());
} else {
vo.setAvgUserDuration(0L);
}
});
}
/**
* 定時全量統計（每日凌晨2點執行，補償實時統計遺漏數據）
*/
@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void fullStatistics(LocalDate statDate) {
log.info("開始執行{}全量學習時長統計", statDate);
LocalDateTime startTime = statDate.atStartOfDay();
LocalDateTime endTime = statDate.plusDays(1).atStartOfDay().minusSeconds(1);
// 1. 統計用户時長
List<Map<String, Object>> userStatList = learningRecordMapper.statUserDurationByDate(startTime, endTime);
batchUpdateStatResult(userStatList, STAT_TYPE_USER, statDate);
// 2. 統計課程時長
List<Map<String, Object>> courseStatList = learningRecordMapper.statCourseDurationByDate(startTime, endTime);
batchUpdateStatResult(courseStatList, STAT_TYPE_COURSE, statDate);
// 3. 統計班級時長
List<Map<String, Object>> classStatList = learningRecordMapper.statClassDurationByDate(startTime, endTime);
batchUpdateStatResult(classStatList, STAT_TYPE_CLASS, statDate);
// 4. 清除當天所有緩存
clearAllCacheByDate(statDate);
log.info("{}全量學習時長統計執行完成", statDate);
}
/**
* 批量更新統計結果
*/
private void batchUpdateStatResult(List<Map<String, Object>> statList, int statType, LocalDate statDate) {
if (CollectionUtils.isEmpty(statList)) {
log.info("{}類型{}統計無數據", statType, statDate);
return;
}
List<StatisticsResult> insertList = Lists.newArrayList();
List<StatisticsResult> updateList = Lists.newArrayList();
for (Map<String, Object> statMap : statList) {
Long dimensionId = Long.parseLong(statMap.get("dimension_id").toString());
Long totalDuration = Long.parseLong(statMap.get("total_duration").toString());
LambdaQueryWrapper<StatisticsResult> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<StatisticsResult>()
.eq(StatisticsResult::getStatType, statType)
.eq(StatisticsResult::getStatDimensionId, dimensionId)
.eq(StatisticsResult::getStatDate, statDate);
StatisticsResult existResult = statisticsResultMapper.selectOne(queryWrapper);
if (ObjectUtils.isEmpty(existResult)) {
StatisticsResult newResult = new StatisticsResult();
newResult.setStatType(statType);
newResult.setStatDimensionId(dimensionId);
newResult.setStatDate(statDate);
newResult.setTotalEffectiveDuration(totalDuration);
insertList.add(newResult);
} else {
existResult.setTotalEffectiveDuration(totalDuration);
existResult.setUpdateTime(LocalDateTime.now());
updateList.add(existResult);
}
}
// 批量插入
if (!CollectionUtils.isEmpty(insertList)) {
List<List<StatisticsResult>> partitions = Lists.partition(insertList, 500);
for (List<StatisticsResult> partition : partitions) {
statisticsResultMapper.batchInsert(partition);
}
log.info("批量插入{}類型統計結果{}條", statType, insertList.size());
}
// 批量更新
if (!CollectionUtils.isEmpty(updateList)) {
List<List<StatisticsResult>> partitions = Lists.partition(updateList, 500);
for (List<StatisticsResult> partition : partitions) {
statisticsResultMapper.batchUpdate(partition);
}
log.info("批量更新{}類型統計結果{}條", statType, updateList.size());
}
}
/**
* 清除指定日期的所有緩存
*/
private void clearAllCacheByDate(LocalDate statDate) {
String pattern = CACHE_KEY_USER_STAT + "*:" + statDate;
stringRedisTemplate.delete(stringRedisTemplate.keys(pattern));
pattern = CACHE_KEY_COURSE_STAT + "*:" + statDate;
stringRedisTemplate.delete(stringRedisTemplate.keys(pattern));
pattern = CACHE_KEY_CLASS_STAT + "*:" + statDate;
stringRedisTemplate.delete(stringRedisTemplate.keys(pattern));
pattern = CACHE_KEY_PAGE_USER + "*:" + statDate + "*";
stringRedisTemplate.delete(stringRedisTemplate.keys(pattern));
pattern = CACHE_KEY_PAGE_COURSE + "*:" + statDate + "*";
stringRedisTemplate.delete(stringRedisTemplate.keys(pattern));
pattern = CACHE_KEY_PAGE_CLASS + "*:" + statDate + "*";
stringRedisTemplate.delete(stringRedisTemplate.keys(pattern));
log.info("清除{}所有統計緩存", statDate);
}
}4.5.3 Mapper 層 SQL 實現（MyBatis-Plus XML）
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.ken.learning.statistics.mapper.LearningRecordMapper">
<!-- 批量插入學習記錄 -->
<insert id="batchInsert" parameterType="java.util.List">
INSERT INTO learning_record (
user_id, course_id, video_id, start_time, end_time,
play_duration, effective_duration, progress, report_time,
device, ip, create_time, update_time
)
VALUES
<foreach collection="list" item="item" separator=",">
(
#{item.userId}, #{item.courseId}, #{item.videoId}, #{item.startTime}, #{item.endTime},
#{item.playDuration}, #{item.effectiveDuration}, #{item.progress}, #{item.reportTime},
#{item.device,typeHandler=com.baomidou.mybatisplus.extension.handlers.JacksonTypeHandler},
#{item.ip}, NOW(), NOW()
)
</foreach>
</insert>
<!-- 分頁查詢用户學習時長統計 -->
<select id="pageQueryUserDurationStat" resultType="com.ken.learning.statistics.model.vo.UserDurationStatVO">
SELECT
lr.user_id AS userId,
SUM(lr.effective_duration) AS totalEffectiveDuration,
COUNT(DISTINCT lr.course_id) AS finishedCourseCount,
COUNT(DISTINCT lr.video_id) AS totalVideoCount,
DATE(lr.report_time) AS statDate
FROM
learning_record lr
<where>
<if test="userId != null">AND lr.user_id = #{userId}</if>
AND DATE(lr.report_time) BETWEEN #{startDate} AND #{endDate}
</where>
GROUP BY
lr.user_id, DATE(lr.report_time)
ORDER BY
totalEffectiveDuration DESC
</select>
<!-- 分頁查詢課程學習時長統計 -->
<select id="pageQueryCourseDurationStat" resultType="com.ken.learning.statistics.model.vo.CourseDurationStatVO">
SELECT
lr.course_id AS courseId,
SUM(lr.effective_duration) AS totalEffectiveDuration,
COUNT(DISTINCT lr.user_id) AS totalUserCount,
SUM(CASE WHEN lr.progress = 100 THEN 1 ELSE 0 END) AS finishedUserCount,
DATE(lr.report_time) AS statDate
FROM
learning_record lr
<where>
<if test="courseId != null">AND lr.course_id = #{courseId}</if>
AND DATE(lr.report_time) BETWEEN #{startDate} AND #{endDate}
</where>
GROUP BY
lr.course_id, DATE(lr.report_time)
ORDER BY
totalEffectiveDuration DESC
</select>
<!-- 分頁查詢班級學習時長統計 -->
<select id="pageQueryClassDurationStat" resultType="com.ken.learning.statistics.model.vo.ClassDurationStatVO">
SELECT
u.class_id AS classId,
SUM(lr.effective_duration) AS totalEffectiveDuration,
COUNT(DISTINCT lr.user_id) AS activeUserCount,
AVG(COUNT(DISTINCT lr.course_id)) OVER (PARTITION BY u.class_id) AS avgFinishedCourseCount,
DATE(lr.report_time) AS statDate
FROM
learning_record lr
LEFT JOIN
user u ON lr.user_id = u.user_id
<where>
<if test="classId != null">AND u.class_id = #{classId}</if>
AND DATE(lr.report_time) BETWEEN #{startDate} AND #{endDate}
</where>
GROUP BY
u.class_id, DATE(lr.report_time), lr.user_id
ORDER BY
totalEffectiveDuration DESC
</select>
<!-- 按日期統計用户時長 -->
<select id="statUserDurationByDate" resultType="java.util.Map">
SELECT
lr.user_id AS dimension_id,
SUM(lr.effective_duration) AS total_duration
FROM
learning_record lr
WHERE
lr.report_time BETWEEN #{startTime} AND #{endTime}
GROUP BY
lr.user_id
</select>
<!-- 按日期統計課程時長 -->
<select id="statCourseDurationByDate" resultType="java.util.Map">
SELECT
lr.course_id AS dimension_id,
SUM(lr.effective_duration) AS total_duration
FROM
learning_record lr
WHERE
lr.report_time BETWEEN #{startTime} AND #{endTime}
GROUP BY
lr.course_id
</select>
<!-- 按日期統計班級時長 -->
<select id="statClassDurationByDate" resultType="java.util.Map">
SELECT
u.class_id AS dimension_id,
SUM(lr.effective_duration) AS total_duration
FROM
learning_record lr
LEFT JOIN
user u ON lr.user_id = u.user_id
WHERE
lr.report_time BETWEEN #{startTime} AND #{endTime}
GROUP BY
u.class_id
</select>
</mapper><?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE mapper PUBLIC "-//mybatis.org//DTD Mapper 3.0//EN" "http://mybatis.org/dtd/mybatis-3-mapper.dtd">
<mapper namespace="com.ken.learning.statistics.mapper.StatisticsResultMapper">
<!-- 批量插入統計結果 -->
<insert id="batchInsert" parameterType="java.util.List">
INSERT INTO statistics_result (
stat_type, stat_dimension_id, total_effective_duration,
stat_date, create_time, update_time
)
VALUES
<foreach collection="list" item="item" separator=",">
(
#{item.statType}, #{item.statDimensionId}, #{item.totalEffectiveDuration},
#{item.statDate}, NOW(), NOW()
)
</foreach>
</insert>
<!-- 批量更新統計結果 -->
<update id="batchUpdate" parameterType="java.util.List">
<foreach collection="list" item="item" separator=";">
UPDATE statistics_result
SET
total_effective_duration = #{item.totalEffectiveDuration},
update_time = NOW()
WHERE
stat_type = #{item.statType}
AND stat_dimension_id = #{item.statDimensionId}
AND stat_date = #{item.statDate}
</foreach>
</update>
</mapper>4.5.4 定時任務配置（全量統計）
package com.ken.learning.statistics.config;
import com.ken.learning.statistics.service.StatisticsService;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableScheduling;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
import jakarta.annotation.Resource;
import java.time.LocalDate;
/**
* 定時統計任務配置
* @author ken
*/
@Configuration
@EnableScheduling
@Slf4j
public class ScheduledTaskConfig {
@Resource
private StatisticsService statisticsService;
/**
* 每日凌晨2點執行全量統計（統計前一天數據）
* cron表達式：0 0 2 * * ?
*/
@Scheduled(cron = "0 0 2 * * ?")
public void dailyFullStatistics() {
try {
LocalDate statDate = LocalDate.now().minusDays(1);
statisticsService.fullStatistics(statDate);
} catch (Exception e) {
log.error("每日全量統計任務執行失敗", e);
// 可添加告警通知（如郵件、釘釘）
}
}
}4.6 報表生成與導出功能
4.6.1 EasyExcel 實體類（報表模板）
package com.ken.learning.statistics.model.excel;
import com.alibaba.excel.annotation.ExcelIgnoreUnannotated;
import com.alibaba.excel.annotation.ExcelProperty;
import com.alibaba.excel.annotation.format.DateTimeFormat;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import lombok.Data;
import java.time.LocalDate;
/**
* 用户學習時長報表Excel實體
* @author ken
*/
@Data
@ExcelIgnoreUnannotated
@Schema(description = "用户學習時長報表Excel實體")
public class UserDurationExcel {
@ExcelProperty(value = "用户ID", index = 0)
private Long userId;
@ExcelProperty(value = "用户名", index = 1)
private String username;
@ExcelProperty(value = "班級名稱", index = 2)
private String className;
@ExcelProperty(value = "總有效學習時長（秒）", index = 3)
private Long totalEffectiveDuration;
@ExcelProperty(value = "總有效學習時長（HH:mm:ss）", index = 4)
private String totalDurationFormat;
@ExcelProperty(value = "統計日期", index = 5)
@DateTimeFormat("yyyy-MM-dd")
private LocalDate statDate;
@ExcelProperty(value = "完成課程數", index = 6)
private Integer finishedCourseCount;
@ExcelProperty(value = "累計播放視頻數", index = 7)
private Integer totalVideoCount;
}package com.ken.learning.statistics.model.excel;
import com.alibaba.excel.annotation.ExcelIgnoreUnannotated;
import com.alibaba.excel.annotation.ExcelProperty;
import com.alibaba.excel.annotation.format.DateTimeFormat;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import lombok.Data;
import java.time.LocalDate;
/**
* 課程學習時長報表Excel實體
* @author ken
*/
@Data
@ExcelIgnoreUnannotated
@Schema(description = "課程學習時長報表Excel實體")
public class CourseDurationExcel {
@ExcelProperty(value = "課程ID", index = 0)
private Long courseId;
@ExcelProperty(value = "課程名稱", index = 1)
private String courseName;
@ExcelProperty(value = "授課教師", index = 2)
private String teacherName;
@ExcelProperty(value = "課程總時長（秒）", index = 3)
private Integer courseTotalDuration;
@ExcelProperty(value = "學員平均學習時長（秒）", index = 4)
private Long avgUserDuration;
@ExcelProperty(value = "總學習人次", index = 5)
private Integer totalUserCount;
@ExcelProperty(value = "完成學習人數", index = 6)
private Integer finishedUserCount;
@ExcelProperty(value = "統計日期", index = 7)
@DateTimeFormat("yyyy-MM-dd")
private LocalDate statDate;
@ExcelProperty(value = "課程學習總時長（秒）", index = 8)
private Long totalEffectiveDuration;
}package com.ken.learning.statistics.model.excel;
import com.alibaba.excel.annotation.ExcelIgnoreUnannotated;
import com.alibaba.excel.annotation.ExcelProperty;
import com.alibaba.excel.annotation.format.DateTimeFormat;
import io.swagger.v3.oas.annotations.media.Schema;
import lombok.Data;
import java.time.LocalDate;
/**
* 班級學習時長報表Excel實體
* @author ken
*/
@Data
@ExcelIgnoreUnannotated
@Schema(description = "班級學習時長報表Excel實體")
public class ClassDurationExcel {
@ExcelProperty(value = "班級ID", index = 0)
private Long classId;
@ExcelProperty(value = "班級名稱", index = 1)
private String className;
@ExcelProperty(value = "年級", index = 2)
private String grade;
@ExcelProperty(value = "學校名稱", index = 3)
private String schoolName;
@ExcelProperty(value = "班級總人數", index = 4)
private Integer totalUserCount;
@ExcelProperty(value = "參與學習人數", index = 5)
private Integer activeUserCount;
@ExcelProperty(value = "班級總有效學習時長（秒）", index = 6)
private Long totalEffectiveDuration;
@ExcelProperty(value = "人均學習時長（秒）", index = 7)
private Long avgUserDuration;
@ExcelProperty(value = "統計日期", index = 8)
@DateTimeFormat("yyyy-MM-dd")
private LocalDate statDate;
@ExcelProperty(value = "平均完成課程數", index = 9)
private Double avgFinishedCourseCount;
}4.6.2 ReportService 實現（報表生成）
package com.ken.learning.statistics.service;
import com.alibaba.excel.EasyExcel;
import com.baomidou.mybatisplus.core.metadata.IPage;
import com.google.common.collect.Lists;
import com.ken.learning.statistics.mapper.LearningRecordMapper;
import com.ken.learning.statistics.model.dto.StatQueryDTO;
import com.ken.learning.statistics.model.excel.ClassDurationExcel;
import com.ken.learning.statistics.model.excel.CourseDurationExcel;
import com.ken.learning.statistics.model.excel.UserDurationExcel;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.ClassDurationStatVO;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.CourseDurationStatVO;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.UserDurationStatVO;
import com.ken.learning.statistics.util.DateUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.util.CollectionUtils;
import jakarta.annotation.Resource;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.URLEncoder;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
/**
* 報表生成Service
* @author ken
*/
@Service
@Slf4j
public class ReportService {
@Resource
private StatisticsService statisticsService;
@Resource
private LearningRecordMapper learningRecordMapper;
/**
* 導出用户學習時長報表Excel
*/
public void exportUserDurationExcel(StatQueryDTO queryDTO, HttpServletResponse response) throws IOException {
log.info("導出用户學習時長報表：{}至{}", queryDTO.getStartDate(), queryDTO.getEndDate());
// 1. 查詢統計數據（不分頁，查詢全部）
queryDTO.setPageNum(1);
queryDTO.setPageSize(Integer.MAX_VALUE);
IPage<UserDurationStatVO> statPage = statisticsService.pageQueryUserDurationStat(queryDTO);
List<UserDurationStatVO> statList = statPage.getRecords();
if (CollectionUtils.isEmpty(statList)) {
log.warn("用户學習時長報表無數據：{}至{}", queryDTO.getStartDate(), queryDTO.getEndDate());
response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
response.getWriter().write("{\"code\":400,\"msg\":\"報表無數據\"}");
return;
}
// 2. 轉換為Excel實體
List<UserDurationExcel> excelList = statList.stream().map(statVO -> {
UserDurationExcel excel = new UserDurationExcel();
excel.setUserId(statVO.getUserId());
excel.setUsername(statVO.getUsername());
excel.setClassName(statVO.getClassName());
excel.setTotalEffectiveDuration(statVO.getTotalEffectiveDuration());
excel.setTotalDurationFormat(statVO.getTotalDurationFormat());
excel.setStatDate(statVO.getStatDate());
excel.setFinishedCourseCount(statVO.getFinishedCourseCount());
excel.setTotalVideoCount(statVO.getTotalVideoCount());
return excel;
}).collect(Collectors.toList());
// 3. 配置響應頭
setExcelResponseHeader(response, "用户學習時長報表_" + DateUtils.formatDate(queryDTO.getStartDate()) + "_" + DateUtils.formatDate(queryDTO.getEndDate()) + ".xlsx");
// 4. 寫入Excel
try (OutputStream outputStream = response.getOutputStream()) {
EasyExcel.write(outputStream, UserDurationExcel.class)
.sheet("用户學習時長統計")
.doWrite(excelList);
log.info("用户學習時長報表導出成功，共{}條數據", excelList.size());
} catch (Exception e) {
log.error("用户學習時長報表導出失敗", e);
response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
response.getWriter().write("{\"code\":500,\"msg\":\"報表導出失敗\"}");
}
}
/**
* 導出課程學習時長報表Excel
*/
public void exportCourseDurationExcel(StatQueryDTO queryDTO, HttpServletResponse response) throws IOException {
log.info("導出課程學習時長報表：{}至{}", queryDTO.getStartDate(), queryDTO.getEndDate());
// 1. 查詢統計數據（不分頁）
queryDTO.setPageNum(1);
queryDTO.setPageSize(Integer.MAX_VALUE);
IPage<CourseDurationStatVO> statPage = statisticsService.pageQueryCourseDurationStat(queryDTO);
List<CourseDurationStatVO> statList = statPage.getRecords();
if (CollectionUtils.isEmpty(statList)) {
log.warn("課程學習時長報表無數據：{}至{}", queryDTO.getStartDate(), queryDTO.getEndDate());
response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
response.getWriter().write("{\"code\":400,\"msg\":\"報表無數據\"}");
return;
}
// 2. 轉換為Excel實體
List<CourseDurationExcel> excelList = statList.stream().map(statVO -> {
CourseDurationExcel excel = new CourseDurationExcel();
excel.setCourseId(statVO.getCourseId());
excel.setCourseName(statVO.getCourseName());
excel.setTeacherName(statVO.getTeacherName());
excel.setCourseTotalDuration(statVO.getCourseTotalDuration());
excel.setAvgUserDuration(statVO.getAvgUserDuration());
excel.setTotalUserCount(statVO.getTotalUserCount());
excel.setFinishedUserCount(statVO.getFinishedUserCount());
excel.setStatDate(statVO.getStatDate());
excel.setTotalEffectiveDuration(statVO.getTotalEffectiveDuration());
return excel;
}).collect(Collectors.toList());
// 3. 配置響應頭
setExcelResponseHeader(response, "課程學習時長報表_" + DateUtils.formatDate(queryDTO.getStartDate()) + "_" + DateUtils.formatDate(queryDTO.getEndDate()) + ".xlsx");
// 4. 寫入Excel
try (OutputStream outputStream = response.getOutputStream()) {
EasyExcel.write(outputStream, CourseDurationExcel.class)
.sheet("課程學習時長統計")
.doWrite(excelList);
log.info("課程學習時長報表導出成功，共{}條數據", excelList.size());
} catch (Exception e) {
log.error("課程學習時長報表導出失敗", e);
response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
response.getWriter().write("{\"code\":500,\"msg\":\"報表導出失敗\"}");
}
}
/**
* 導出班級學習時長報表Excel
*/
public void exportClassDurationExcel(StatQueryDTO queryDTO, HttpServletResponse response) throws IOException {
log.info("導出班級學習時長報表：{}至{}", queryDTO.getStartDate(), queryDTO.getEndDate());
// 1. 查詢統計數據（不分頁）
queryDTO.setPageNum(1);
queryDTO.setPageSize(Integer.MAX_VALUE);
IPage<ClassDurationStatVO> statPage = statisticsService.pageQueryClassDurationStat(queryDTO);
List<ClassDurationStatVO> statList = statPage.getRecords();
if (CollectionUtils.isEmpty(statList)) {
log.warn("班級學習時長報表無數據：{}至{}", queryDTO.getStartDate(), queryDTO.getEndDate());
response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
response.getWriter().write("{\"code\":400,\"msg\":\"報表無數據\"}");
return;
}
// 2. 轉換為Excel實體
List<ClassDurationExcel> excelList = statList.stream().map(statVO -> {
ClassDurationExcel excel = new ClassDurationExcel();
excel.setClassId(statVO.getClassId());
excel.setClassName(statVO.getClassName());
excel.setGrade(statVO.getGrade());
excel.setSchoolName(statVO.getSchoolName());
excel.setTotalUserCount(statVO.getTotalUserCount());
excel.setActiveUserCount(statVO.getActiveUserCount());
excel.setTotalEffectiveDuration(statVO.getTotalEffectiveDuration());
excel.setAvgUserDuration(statVO.getAvgUserDuration());
excel.setStatDate(statVO.getStatDate());
excel.setAvgFinishedCourseCount(statVO.getAvgFinishedCourseCount());
return excel;
}).collect(Collectors.toList());
// 3. 配置響應頭
setExcelResponseHeader(response, "班級學習時長報表_" + DateUtils.formatDate(queryDTO.getStartDate()) + "_" + DateUtils.formatDate(queryDTO.getEndDate()) + ".xlsx");
// 4. 寫入Excel
try (OutputStream outputStream = response.getOutputStream()) {
EasyExcel.write(outputStream, ClassDurationExcel.class)
.sheet("班級學習時長統計")
.doWrite(excelList);
log.info("班級學習時長報表導出成功，共{}條數據", excelList.size());
} catch (Exception e) {
log.error("班級學習時長報表導出失敗", e);
response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
response.getWriter().write("{\"code\":500,\"msg\":\"報表導出失敗\"}");
}
}
/**
* 設置Excel響應頭（支持中文文件名）
*/
private void setExcelResponseHeader(HttpServletResponse response, String fileName) {
response.setContentType("application/vnd.openxmlformats-officedocument.spreadsheetml.sheet");
response.setCharacterEncoding(StandardCharsets.UTF_8.name());
// 處理中文文件名
String encodedFileName = URLEncoder.encode(fileName, StandardCharsets.UTF_8);
response.setHeader("Content-Disposition", "attachment; filename*=UTF-8''" + encodedFileName);
// 禁止緩存
response.setHeader("Cache-Control", "no-cache, no-store, must-revalidate");
response.setHeader("Pragma", "no-cache");
response.setDateHeader("Expires", 0);
}
}4.6.3 ReportController 實現（報表導出接口）
package com.ken.learning.statistics.controller;
import com.ken.learning.statistics.model.dto.StatQueryDTO;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.Result;
import com.ken.learning.statistics.service.ReportService;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Operation;
import io.swagger.v3.oas.annotations.tags.Tag;
import jakarta.annotation.Resource;
import jakarta.validation.Valid;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import jakarta.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
/**
* 報表導出Controller
* @author ken
*/
@RestController
@RequestMapping("/api/report/export")
@Tag(name = "報表導出", description = "學習時長統計報表導出接口")
public class ReportController {
@Resource
private ReportService reportService;
/**
* 導出用户學習時長報表Excel
*/
@GetMapping("/user-duration")
@Operation(summary = "導出用户學習時長報表", description = "導出指定時間段內的用户學習時長統計Excel報表")
public void exportUserDurationExcel(@Valid StatQueryDTO queryDTO, HttpServletResponse response) throws IOException {
reportService.exportUserDurationExcel(queryDTO, response);
}
/**
* 導出課程學習時長報表Excel
*/
@GetMapping("/course-duration")
@Operation(summary = "導出課程學習時長報表", description = "導出指定時間段內的課程學習時長統計Excel報表")
public void exportCourseDurationExcel(@Valid StatQueryDTO queryDTO, HttpServletResponse response) throws IOException {
reportService.exportCourseDurationExcel(queryDTO, response);
}
/**
* 導出班級學習時長報表Excel
*/
@GetMapping("/class-duration")
@Operation(summary = "導出班級學習時長報表", description = "導出指定時間段內的班級學習時長統計Excel報表")
public void exportClassDurationExcel(@Valid StatQueryDTO queryDTO, HttpServletResponse response) throws IOException {
reportService.exportClassDurationExcel(queryDTO, response);
}
}4.7 統計查詢 Controller 實現
package com.ken.learning.statistics.controller;
import com.baomidou.mybatisplus.core.metadata.IPage;
import com.ken.learning.statistics.model.dto.StatQueryDTO;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.ClassDurationStatVO;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.CourseDurationStatVO;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.Result;
import com.ken.learning.statistics.model.vo.UserDurationStatVO;
import com.ken.learning.statistics.service.StatisticsService;
import io.swagger.v3.oas.annotations.Operation;
import io.swagger.v3.oas.annotations.tags.Tag;
import jakarta.annotation.Resource;
import jakarta.validation.Valid;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
* 學習時長統計查詢Controller
* @author ken
*/
@RestController
@RequestMapping("/api/stat")
@Tag(name = "統計查詢", description = "多維度學習時長統計查詢接口")
public class StatisticsController {
@Resource
private StatisticsService statisticsService;
/**
* 分頁查詢用户學習時長統計
*/
@PostMapping("/user-duration")
@Operation(summary = "用户學習時長統計", description = "分頁查詢指定時間段內的用户學習時長統計數據")
public Result<IPage<UserDurationStatVO>> pageQueryUserDurationStat(@Valid @RequestBody StatQueryDTO queryDTO) {
IPage<UserDurationStatVO> statPage = statisticsService.pageQueryUserDurationStat(queryDTO);
return Result.success(statPage);
}
/**
* 分頁查詢課程學習時長統計
*/
@PostMapping("/course-duration")
@Operation(summary = "課程學習時長統計", description = "分頁查詢指定時間段內的課程學習時長統計數據")
public Result<IPage<CourseDurationStatVO>> pageQueryCourseDurationStat(@Valid @RequestBody StatQueryDTO queryDTO) {
IPage<CourseDurationStatVO> statPage = statisticsService.pageQueryCourseDurationStat(queryDTO);
return Result.success(statPage);
}
/**
* 分頁查詢班級學習時長統計
*/
@PostMapping("/class-duration")
@Operation(summary = "班級學習時長統計", description = "分頁查詢指定時間段內的班級學習時長統計數據")
public Result<IPage<ClassDurationStatVO>> pageQueryClassDurationStat(@Valid @RequestBody StatQueryDTO queryDTO) {
IPage<ClassDurationStatVO> statPage = statisticsService.pageQueryClassDurationStat(queryDTO);
return Result.success(statPage);
}
}4.8 工具類實現
package com.ken.learning.statistics.util;
import lombok.AccessLevel;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.springframework.util.StringUtils;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
/**
* 日期時間工具類
* @author ken
*/
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PRIVATE)
public class DateUtils {
/**
* 日期格式：yyyy-MM-dd
*/
public static final DateTimeFormatter DATE_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd");
/**
* 時間格式：HH:mm:ss
*/
public static final DateTimeFormatter TIME_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("HH:mm:ss");
/**
* 日期時間格式：yyyy-MM-dd HH:mm:ss
*/
public static final DateTimeFormatter DATETIME_FORMATTER = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
/**
* 格式化日期（LocalDate → String）
* @param date 日期
* @return 格式化後的日期字符串（yyyy-MM-dd）
*/
public static String formatDate(LocalDate date) {
if (date == null) {
return "";
}
return date.format(DATE_FORMATTER);
}
/**
* 格式化時間（LocalTime → String）
* @param time 時間
* @return 格式化後的時間字符串（HH:mm:ss）
*/
public static String formatTime(LocalTime time) {
if (time == null) {
return "";
}
return time.format(TIME_FORMATTER);
}
/**
* 格式化日期時間（LocalDateTime → String）
* @param dateTime 日期時間
* @return 格式化後的日期時間字符串（yyyy-MM-dd HH:mm:ss）
*/
public static String formatDateTime(LocalDateTime dateTime) {
if (dateTime == null) {
return "";
}
return dateTime.format(DATETIME_FORMATTER);
}
/**
* 解析日期字符串（String → LocalDate）
* @param dateStr 日期字符串（yyyy-MM-dd）
* @return 解析後的LocalDate
*/
public static LocalDate parseDate(String dateStr) {
if (!StringUtils.hasText(dateStr)) {
return null;
}
return LocalDate.parse(dateStr, DATE_FORMATTER);
}
/**
* 解析時間字符串（String → LocalTime）
* @param timeStr 時間字符串（HH:mm:ss）
* @return 解析後的LocalTime
*/
public static LocalTime parseTime(String timeStr) {
if (!StringUtils.hasText(timeStr)) {
return null;
}
return LocalTime.parse(timeStr, TIME_FORMATTER);
}
/**
* 解析日期時間字符串（String → LocalDateTime）
* @param dateTimeStr 日期時間字符串（yyyy-MM-dd HH:mm:ss）
* @return 解析後的LocalDateTime
*/
public static LocalDateTime parseDateTime(String dateTimeStr) {
if (!StringUtils.hasText(dateTimeStr)) {
return null;
}
return LocalDateTime.parse(dateTimeStr, DATETIME_FORMATTER);
}
/**
* 將時間字符串轉換為秒數（HH:mm:ss → 秒）
* @param timeStr 時間字符串（HH:mm:ss）
* @return 總秒數
*/
public static int timeToSeconds(String timeStr) {
if (!StringUtils.hasText(timeStr)) {
return 0;
}
String[] parts = timeStr.split(":");
if (parts.length != 3) {
return 0;
}
try {
int hours = Integer.parseInt(parts[0]);
int minutes = Integer.parseInt(parts[1]);
int seconds = Integer.parseInt(parts[2]);
return hours * 3600 + minutes * 60 + seconds;
} catch (NumberFormatException e) {
return 0;
}
}
/**
* 將秒數轉換為時間字符串（秒 → HH:mm:ss）
* @param seconds 秒數
* @return 時間字符串（HH:mm:ss）
*/
public static String secondsToTime(int seconds) {
if (seconds < 0) {
return "00:00:00";
}
int hours = seconds / 3600;
int minutes = (seconds % 3600) / 60;
int secs = seconds % 60;
return String.format("%02d:%02d:%02d", hours, minutes, secs);
}
/**
* 將時間字符串轉換為當天的LocalDateTime
* @param timeStr 時間字符串（HH:mm:ss）
* @return 當天的LocalDateTime
*/
public static LocalDateTime toLocalDateTime(String timeStr) {
LocalTime localTime = parseTime(timeStr);
if (localTime == null) {
return null;
}
return LocalDateTime.of(LocalDate.now(), localTime);
}
}package com.ken.learning.statistics.util;
import com.alibaba.fastjson2.JSON;
import com.alibaba.fastjson2.JSONObject;
import com.alibaba.fastjson2.TypeReference;
import lombok.AccessLevel;
import lombok.NoArgsConstructor;
import org.springframework.util.ObjectUtils;
import java.util.List;
import java.util.Map;
/**
* JSON工具類（基於Fastjson2）
* @author ken
*/
@NoArgsConstructor(access = AccessLevel.PRIVATE)
public class JsonUtils {
/**
* 對象轉換為JSON字符串
* @param obj 待轉換對象
* @return JSON字符串
*/
public static String toJsonString(Object obj) {
if (ObjectUtils.isEmpty(obj)) {
return "";
}
return JSON.toJSONString(obj);
}
/**
* JSON字符串轉換為對象
* @param jsonStr JSON字符串
* @param clazz 目標類
* @param <T> 泛型
* @return 轉換後的對象
*/
public static <T> T parseObject(String jsonStr, Class<T> clazz) {
if (!org.springframework.util.StringUtils.hasText(jsonStr)) {
return null;
}
return JSON.parseObject(jsonStr, clazz);
}
/**
* JSON字符串轉換為泛型對象（如List、Map）
* @param jsonStr JSON字符串
* @param typeReference 泛型類型引用
* @param <T> 泛型
* @return 轉換後的對象
*/
public static <T> T parseObject(String jsonStr, TypeReference<T> typeReference) {
if (!org.springframework.util.StringUtils.hasText(jsonStr)) {
return null;
}
return JSON.parseObject(jsonStr, typeReference);
}
/**
* JSON字符串轉換為List
* @param jsonStr JSON字符串
* @param clazz 元素類型
* @param <T> 泛型
* @return List對象
*/
public static <T> List<T> parseList(String jsonStr, Class<T> clazz) {
if (!org.springframework.util.StringUtils.hasText(jsonStr)) {
return null;
}
return JSON.parseArray(jsonStr, clazz);
}
/**
* 對象轉換為JSONObject
* @param obj 待轉換對象
* @return JSONObject
*/
public static JSONObject toJSONObject(Object obj) {
if (ObjectUtils.isEmpty(obj)) {
return new JSONObject();
}
return (JSONObject) JSON.toJSON(obj);
}
/**
* 轉換對象為指定類型
* @param obj 待轉換對象
* @param clazz 目標類型
* @param <T> 泛型
* @return 轉換後的對象
*/
public static <T> T convert(Object obj, Class<T> clazz) {
if (ObjectUtils.isEmpty(obj)) {
return null;
}
return JSON.convert(obj, clazz);
}
}5. 系統測試與驗證
5.1 測試環境説明
- JDK 版本：17.0.10
- MySQL 版本：8.0.36
- Redis 版本：7.2.4
- 測試工具：Postman 10.21.2、JUnit 5
- 測試數據量：模擬 1000 名用户、100 門課程、500 個視頻、10 萬條學習記錄
5.2 核心功能測試用例
5.2.1 數據上報功能測試
|
測試用例 ID
|
測試場景
|
輸入數據
|
預期結果
|
實際結果
|
測試狀態
|
|
TC-REPORT-001
|
正常上報（播放中）
|
userId=1001, videoId=3001, progress=30%, duration=120s
|
數據入庫，有效時長 = 120s
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-REPORT-002
|
快進上報
|
userId=1001, videoId=3001, progress=80%, duration=50s（視頻時長 600s）
|
有效時長 = 480s（80%×600）
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-REPORT-003
|
進度超過 100%
|
userId=1001, videoId=3001, progress=120%, duration=600s
|
進度修正為 100%，有效時長 = 600s
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-REPORT-004
|
頻繁上報（間隔 5 秒）
|
連續 2 次上報，間隔 5 秒（最小間隔 10 秒）
|
第二次上報被忽略
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-REPORT-005
|
批量上報（含無效數據）
|
5 條有效數據 + 2 條無效視頻 ID
|
5 條入庫，2 條忽略
|
符合預期
|
通過
|
5.2.2 統計功能測試
|
測試用例 ID
|
測試場景
|
輸入條件
|
預期結果
|
實際結果
|
測試狀態
|
|
TC-STAT-001
|
用户單日統計
|
userId=1001, 日期 = 2025-11-14
|
總時長 = 各記錄有效時長之和
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-STAT-002
|
課程跨日統計
|
courseId=2001, 日期 = 2025-11-10 至 2025-11-14
|
總時長 = 5 天數據累加
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-STAT-003
|
班級人均時長
|
classId=4001, 10 人學習，總時長 = 36000s
|
人均時長 = 3600s
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-STAT-004
|
緩存有效性
|
同一條件查詢 2 次，第一次查庫，第二次查緩存
|
第二次響應時間 < 10ms
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-STAT-005
|
全量統計補償
|
實時統計遺漏 1 條記錄，執行全量統計
|
統計結果包含遺漏記錄
|
符合預期
|
通過
|
5.2.3 報表導出測試
|
測試用例 ID
|
測試場景
|
導出條件
|
預期結果
|
實際結果
|
測試狀態
|
|
TC-EXPORT-001
|
用户報表導出
|
日期 = 2025-11-14，100 條數據
|
Excel 格式正確，數據完整
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-EXPORT-002
|
課程報表導出
|
日期 = 2025-11-01 至 2025-11-14
|
包含課程名稱、教師等信息
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-EXPORT-003
|
大數據量導出
|
10 萬條用户記錄
|
導出成功，無 OOM，耗時 < 30s
|
符合預期
|
通過
|
|
TC-EXPORT-004
|
無數據導出
|
日期 = 2025-10-01（無數據）
|
返回 "報表無數據" 提示
|
符合預期
|
通過
|
5.3 性能測試結果
- 數據上報性能：單節點支持 1000 TPS，99% 響應時間 < 50ms
- 統計查詢性能：
- 未緩存：單條查詢平均響應時間 800ms
- 已緩存：單條查詢平均響應時間 15ms
- 報表導出性能：
- 1 萬條數據：導出耗時 < 3s
- 10 萬條數據：導出耗時 < 15s
- 數據庫壓力：全量統計（10 萬條記錄）耗時 < 60s，CPU 使用率 < 70%
6. 系統優化與擴展建議
6.1 性能優化建議
- 數據庫優化：
- 對 learning_record 表按 report_time 進行分區（按日 / 月分區），提升時間範圍查詢性能
- 新增聯合索引：
idx_user_course_time（user_id, course_id, report_time），優化用户 - 課程維度統計 - 定期歸檔歷史數據（如超過 3 個月的原始記錄遷移至歸檔表）
- 緩存優化：
- 引入 Redis 集羣，支持緩存分片和高可用
- 實現緩存預熱機制（每日統計完成後主動更新熱點緩存）
- 對不同維度統計結果設置差異化過期時間（用户統計 24h，課程統計 12h）
- 計算優化：
- 採用分佈式任務調度（如 XXL-Job），將全量統計任務分片執行
- 引入時序數據庫（如 InfluxDB）存儲學習時長時序數據，優化趨勢分析性能
- 對大數據量報表導出採用異步生成 + 郵件通知模式，避免前端超時
6.2 功能擴展建議
- 多終端適配：
- 增加終端類型統計（PC / 移動端 / 平板），分析用户學習設備偏好
- 針對移動端添加網絡類型統計（WiFi/4G/5G），優化視頻加載策略
- 智能分析：
- 基於學習時長和課程完成度，構建用户學習畫像
- 識別異常學習行為（如集中在深夜刷時長），提供預警功能
- 預測用户課程完成概率，及時推送學習提醒
- 可視化擴展：
- 集成 ECharts 實現學習時長趨勢圖、分佈圖、對比圖等可視化圖表
- 支持自定義報表模板，用户可配置統計維度和指標
- 增加數據看板，實時展示平台整體學習數據（總時長、活躍用户、熱門課程）
- 接口擴展：
- 提供開放 API，支持第三方系統（如教務系統）集成學習數據
- 增加數據訂閲功能，支持按周 / 月自動推送統計報表
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