基于大数据技术的开源在线教育项目 三2

本文涉及的产品
云原生大数据计算服务MaxCompute,500CU*H 100GB 3个月
云原生大数据计算服务 MaxCompute,5000CU*H 100GB 3个月
简介: 基于大数据技术的开源在线教育项目 三

实时统计学员播放视频各时长

用户在线播放视频进行学习课程,后台记录视频播放开始区间和结束区间,及播放开始时间和播放结束时间,后台手机数据传输kafka需要计算用户播放视频总时长、有效时长、完成时长,及各维度总播放时长。

需求1:计算各章节下的播放总时长(按chapterid聚合统计播放总时长)

需求2:计算各课件下的播放总时长(按cwareid聚合统计播放总时长)

需求3:计算各辅导下的播放总时长(按edutypeid聚合统计播放总时长)

需求4:计算各播放平台下的播放总时长(按sourcetype聚合统计播放总时长)

需求5:计算各科目下的播放总时长(按subjectid聚合统计播放总时长)

需求6:计算用户学习视频的播放总时长、有效时长、完成时长,需求记录视频播历史区间,对于用户多次学习的播放区间不累计有效时长和完成时长。

播放总时长计算:(te-ts)/1000 向下取整 单位:秒

完成时长计算: 根据pe-ps 计算 需要对历史数据进行去重处理

有效时长计算:根据te-ts 除以pe-ts 先计算出播放每一区间需要的实际时长 * 完成时长

import java.lang
import java.sql.{Connection, ResultSet}
import com.catelf.qzpoint.bean.LearnModel
import com.catelf.qzpoint.util.{DataSourceUtil, ParseJsonData, QueryCallback, SqlProxy}
import org.apache.kafka.clients.consumer.ConsumerRecord
import org.apache.kafka.common.TopicPartition
import org.apache.kafka.common.serialization.StringDeserializer
import org.apache.spark.SparkConf
import org.apache.spark.streaming.dstream.InputDStream
import org.apache.spark.streaming.kafka010._
import org.apache.spark.streaming.{Seconds, StreamingContext}
import scala.collection.mutable
import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
object CourseLearnStreaming {
  private val groupid = "course_learn_test2"
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf = new SparkConf().setAppName(this.getClass.getSimpleName).setMaster("local[*]")
      .set("spark.streaming.kafka.maxRatePerPartition", "30")
      .set("spark.streaming.stopGracefullyOnShutdown", "true")
    val ssc = new StreamingContext(conf, Seconds(3))
    val topics = Array("course_learn")
    val kafkaMap: Map[String, Object] = Map[String, Object](
      "bootstrap.servers" -> "cdh1.macro.com:9092,cdh2.macro.com:9092,cdh3.macro.com:9092",
      "key.deserializer" -> classOf[StringDeserializer],
      "value.deserializer" -> classOf[StringDeserializer],
      "group.id" -> groupid,
      "auto.offset.reset" -> "earliest",
      "enable.auto.commit" -> (false: lang.Boolean)
    )
    //查询mysql是否存在偏移量
    val sqlProxy = new SqlProxy()
    val offsetMap = new mutable.HashMap[TopicPartition, Long]()
    val client = DataSourceUtil.getConnection
    try {
      sqlProxy.executeQuery(client, "select *from `offset_manager` where groupid=?", Array(groupid), new QueryCallback {
        override def process(rs: ResultSet): Unit = {
          while (rs.next()) {
            val model = new TopicPartition(rs.getString(2), rs.getInt(3))
            val offset = rs.getLong(4)
            offsetMap.put(model, offset)
          }
          rs.close()
        }
      })
    } catch {
      case e: Exception => e.printStackTrace()
    } finally {
      sqlProxy.shutdown(client)
    }
    //设置kafka消费数据的参数 判断本地是否有偏移量  有则根据偏移量继续消费 无则重新消费
    val stream: InputDStream[ConsumerRecord[String, String]] = if (offsetMap.isEmpty) {
      KafkaUtils.createDirectStream(
        ssc, LocationStrategies.PreferConsistent, ConsumerStrategies.Subscribe[String, String](topics, kafkaMap))
    } else {
      KafkaUtils.createDirectStream(
        ssc, LocationStrategies.PreferConsistent, ConsumerStrategies.Subscribe[String, String](topics, kafkaMap, offsetMap))
    }
    //解析json数据
    val dsStream = stream.mapPartitions(partitions => {
      partitions.map(item => {
        val json = item.value()
        val jsonObject = ParseJsonData.getJsonData(json)
        val userId = jsonObject.getIntValue("uid")
        val cwareId = jsonObject.getIntValue("cwareid")
        val videoId = jsonObject.getIntValue("videoid")
        val chapterId = jsonObject.getIntValue("chapterid")
        val edutypeId = jsonObject.getIntValue("edutypeid")
        val subjectId = jsonObject.getIntValue("subjectid")
        val sourceType = jsonObject.getString("sourceType")
        val speed = jsonObject.getIntValue("speed")
        val ts = jsonObject.getLong("ts")
        val te = jsonObject.getLong("te")
        val ps = jsonObject.getIntValue("ps")
        val pe = jsonObject.getIntValue("pe")
        LearnModel(userId, cwareId, videoId, chapterId, edutypeId, subjectId, sourceType, speed, ts, te, ps, pe)
      })
    })
    dsStream.foreachRDD(rdd => {
      rdd.cache()
      //统计播放视频 有效时长 完成时长 总时长
      rdd.groupBy(item => item.userId + "_" + item.cwareId + "_" + item.videoId).foreachPartition(partitoins => {
        val sqlProxy = new SqlProxy()
        val client = DataSourceUtil.getConnection
        try {
          partitoins.foreach { case (key, iters) =>
            calcVideoTime(key, iters, sqlProxy, client) //计算视频时长
          }
        } catch {
          case e: Exception => e.printStackTrace()
        } finally {
          sqlProxy.shutdown(client)
        }
      })
      //统计章节下视频播放总时长
      rdd.mapPartitions(partitions => {
        partitions.map(item => {
          val totaltime = Math.ceil((item.te - item.ts) / 1000).toLong
          val key = item.chapterId
          (key, totaltime)
        })
      }).reduceByKey(_ + _)
        .foreachPartition(partitoins => {
          val sqlProxy = new SqlProxy()
          val client = DataSourceUtil.getConnection
          try {
            partitoins.foreach(item => {
              sqlProxy.executeUpdate(client, "insert into chapter_learn_detail(chapterid,totaltime) values(?,?) on duplicate key" +
                " update totaltime=totaltime+?", Array(item._1, item._2, item._2))
            })
          } catch {
            case e: Exception => e.printStackTrace()
          } finally {
            sqlProxy.shutdown(client)
          }
        })
      //统计课件下的总播放时长
      rdd.mapPartitions(partitions => {
        partitions.map(item => {
          val totaltime = Math.ceil((item.te - item.ts) / 1000).toLong
          val key = item.cwareId
          (key, totaltime)
        })
      }).reduceByKey(_ + _).foreachPartition(partitions => {
        val sqlProxy = new SqlProxy()
        val client = DataSourceUtil.getConnection
        try {
          partitions.foreach(item => {
            sqlProxy.executeUpdate(client, "insert into cwareid_learn_detail(cwareid,totaltime) values(?,?) on duplicate key " +
              "update totaltime=totaltime+?", Array(item._1, item._2, item._2))
          })
        } catch {
          case e: Exception => e.printStackTrace()
        } finally {
          sqlProxy.shutdown(client)
        }
      })
      //统计辅导下的总播放时长
      rdd.mapPartitions(partitions => {
        partitions.map(item => {
          val totaltime = Math.ceil((item.te - item.ts) / 1000).toLong
          val key = item.edutypeId
          (key, totaltime)
        })
      }).reduceByKey(_ + _).foreachPartition(partitions => {
        val sqlProxy = new SqlProxy()
        val client = DataSourceUtil.getConnection
        try {
          partitions.foreach(item => {
            sqlProxy.executeUpdate(client, "insert into edutype_learn_detail(edutypeid,totaltime) values(?,?) on duplicate key " +
              "update totaltime=totaltime+?", Array(item._1, item._2, item._2))
          })
        } catch {
          case e: Exception => e.printStackTrace()
        } finally {
          sqlProxy.shutdown(client)
        }
      })
      //统计同一资源平台下的总播放时长
      rdd.mapPartitions(partitions => {
        partitions.map(item => {
          val totaltime = Math.ceil((item.te - item.ts) / 1000).toLong
          val key = item.sourceType
          (key, totaltime)
        })
      }).reduceByKey(_ + _).foreachPartition(partitions => {
        val sqlProxy = new SqlProxy()
        val client = DataSourceUtil.getConnection
        try {
          partitions.foreach(item => {
            sqlProxy.executeUpdate(client, "insert into sourcetype_learn_detail (sourcetype,totaltime) values(?,?) on duplicate key " +
              "update totaltime=totaltime+?", Array(item._1, item._2, item._2))
          })
        } catch {
          case e: Exception => e.printStackTrace()
        } finally {
          sqlProxy.shutdown(client)
        }
      })
      // 统计同一科目下的播放总时长
      rdd.mapPartitions(partitions => {
        partitions.map(item => {
          val totaltime = Math.ceil((item.te - item.ts) / 1000).toLong
          val key = item.subjectId
          (key, totaltime)
        })
      }).reduceByKey(_ + _).foreachPartition(partitons => {
        val sqlProxy = new SqlProxy()
        val clinet = DataSourceUtil.getConnection
        try {
          partitons.foreach(item => {
            sqlProxy.executeUpdate(clinet, "insert into subject_learn_detail(subjectid,totaltime) values(?,?) on duplicate key " +
              "update totaltime=totaltime+?", Array(item._1, item._2, item._2))
          })
        } catch {
          case e: Exception => e.printStackTrace()
        } finally {
          sqlProxy.shutdown(clinet)
        }
      })
    })
    //计算转换率
    //处理完 业务逻辑后 手动提交offset维护到本地 mysql中
    stream.foreachRDD(rdd => {
      val sqlProxy = new SqlProxy()
      val client = DataSourceUtil.getConnection
      try {
        val offsetRanges: Array[OffsetRange] = rdd.asInstanceOf[HasOffsetRanges].offsetRanges
        for (or <- offsetRanges) {
          sqlProxy.executeUpdate(client, "replace into `offset_manager` (groupid,topic,`partition`,untilOffset) values(?,?,?,?)",
            Array(groupid, or.topic, or.partition.toString, or.untilOffset))
        }
      } catch {
        case e: Exception => e.printStackTrace()
      } finally {
        sqlProxy.shutdown(client)
      }
    })
    ssc.start()
    ssc.awaitTermination()
  }
  /**
   * 计算视频 有效时长  完成时长 总时长
   *
   * @param key
   * @param iters
   * @param sqlProxy
   * @param client
   */
  def calcVideoTime(key: String, iters: Iterable[LearnModel], sqlProxy: SqlProxy, client: Connection) = {
    val keys = key.split("_")
    val userId = keys(0).toInt
    val cwareId = keys(1).toInt
    val videoId = keys(2).toInt
    //查询历史数据
    var interval_history = ""
    sqlProxy.executeQuery(client, "select play_interval from video_interval where userid=? and cwareid=? and videoid=?",
      Array(userId, cwareId, videoId), new QueryCallback {
        override def process(rs: ResultSet): Unit = {
          while (rs.next()) {
            interval_history = rs.getString(1)
          }
          rs.close()
        }
      })
    var effective_duration_sum = 0l //有效总时长
    var complete_duration_sum = 0l //完成总时长
    var cumulative_duration_sum = 0l //播放总时长
    val learnList = iters.toList.sortBy(item => item.ps) //转成list 并根据开始区间升序排序
    learnList.foreach(item => {
      if ("".equals(interval_history)) {
        //没有历史区间
        val play_interval = item.ps + "-" + item.pe //有效区间
        val effective_duration = Math.ceil((item.te - item.ts) / 1000) //有效时长
        val complete_duration = item.pe - item.ps //完成时长
        effective_duration_sum += effective_duration.toLong
        cumulative_duration_sum += effective_duration.toLong
        complete_duration_sum += complete_duration
        interval_history = play_interval
      } else {
        //有历史区间进行对比
        val interval_arry = interval_history.split(",").sortBy(a => (a.split("-")(0).toInt, a.split("-")(1).toInt))
        val tuple = getEffectiveInterval(interval_arry, item.ps, item.pe)
        val complete_duration = tuple._1 //获取实际有效完成时长
        val effective_duration = Math.ceil((item.te - item.ts) / 1000) / (item.pe - item.ps) * complete_duration //计算有效时长
        val cumulative_duration = Math.ceil((item.te - item.ts) / 1000) //累计时长
        interval_history = tuple._2
        effective_duration_sum += effective_duration.toLong
        complete_duration_sum += complete_duration
        cumulative_duration_sum += cumulative_duration.toLong
      }
      sqlProxy.executeUpdate(client, "insert into video_interval(userid,cwareid,videoid,play_interval) values(?,?,?,?) " +
        "on duplicate key update play_interval=?", Array(userId, cwareId, videoId, interval_history, interval_history))
      sqlProxy.executeUpdate(client, "insert into video_learn_detail(userid,cwareid,videoid,totaltime,effecttime,completetime) " +
        "values(?,?,?,?,?,?) on duplicate key update totaltime=totaltime+?,effecttime=effecttime+?,completetime=completetime+?",
        Array(userId, cwareId, videoId, cumulative_duration_sum, effective_duration_sum, complete_duration_sum, cumulative_duration_sum,
          effective_duration_sum, complete_duration_sum))
    })
  }
  /**
   * 计算有效区间
   *
   * @param array
   * @param start
   * @param end
   * @return
   */
  def getEffectiveInterval(array: Array[String], start: Int, end: Int) = {
    var effective_duration = end - start
    var bl = false //是否对有效时间进行修改
    import scala.util.control.Breaks._
    breakable {
      for (i <- 0 until array.length) {
        //循环各区间段
        var historyStart = 0 //获取其中一段的开始播放区间
        var historyEnd = 0 //获取其中一段结束播放区间
        val item = array(i)
        try {
          historyStart = item.split("-")(0).toInt
          historyEnd = item.split("-")(1).toInt
        } catch {
          case e: Exception => throw new Exception("error array:" + array.mkString(","))
        }
        if (start >= historyStart && historyEnd >= end) {
          //已有数据占用全部播放时长 此次播放无效
          effective_duration = 0
          bl = true
          break()
        } else if (start <= historyStart && end > historyStart && end < historyEnd) {
          //和已有数据左侧存在交集 扣除部分有效时间(以老数据为主进行对照)
          effective_duration -= end - historyStart
          array(i) = start + "-" + historyEnd
          bl = true
        } else if (start > historyStart && start < historyEnd && end >= historyEnd) {
          //和已有数据右侧存在交集 扣除部分有效时间
          effective_duration -= historyEnd - start
          array(i) = historyStart + "-" + end
          bl = true
        } else if (start < historyStart && end > historyEnd) {
          //现数据 大于旧数据 扣除旧数据所有有效时间
          effective_duration -= historyEnd - historyStart
          array(i) = start + "-" + end
          bl = true
        }
      }
    }
    val result = bl match {
      case false => {
        //没有修改原array 没有交集 进行新增
        val distinctArray2 = ArrayBuffer[String]()
        distinctArray2.appendAll(array)
        distinctArray2.append(start + "-" + end)
        val distinctArray = distinctArray2.distinct.sortBy(a => (a.split("-")(0).toInt, a.split("-")(1).toInt))
        val tmpArray = ArrayBuffer[String]()
        tmpArray.append(distinctArray(0))
        for (i <- 1 until distinctArray.length) {
          val item = distinctArray(i).split("-")
          val tmpItem = tmpArray(tmpArray.length - 1).split("-")
          val itemStart = item(0)
          val itemEnd = item(1)
          val tmpItemStart = tmpItem(0)
          val tmpItemEnd = tmpItem(1)
          if (tmpItemStart.toInt < itemStart.toInt && tmpItemEnd.toInt < itemStart.toInt) {
            //没有交集
            tmpArray.append(itemStart + "-" + itemEnd)
          } else {
            //有交集
            val resultStart = tmpItemStart
            val resultEnd = if (tmpItemEnd.toInt > itemEnd.toInt) tmpItemEnd else itemEnd
            tmpArray(tmpArray.length - 1) = resultStart + "-" + resultEnd
          }
        }
        val play_interval = tmpArray.sortBy(a => (a.split("-")(0).toInt, a.split("-")(1).toInt)).mkString(",")
        play_interval
      }
      case true => {
        //修改了原array 进行区间重组
        val distinctArray = array.distinct.sortBy(a => (a.split("-")(0).toInt, a.split("-")(1).toInt))
        val tmpArray = ArrayBuffer[String]()
        tmpArray.append(distinctArray(0))
        for (i <- 1 until distinctArray.length) {
          val item = distinctArray(i).split("-")
          val tmpItem = tmpArray(tmpArray.length - 1).split("-")
          val itemStart = item(0)
          val itemEnd = item(1)
          val tmpItemStart = tmpItem(0)
          val tmpItemEnd = tmpItem(1)
          if (tmpItemStart.toInt < itemStart.toInt && tmpItemEnd.toInt < itemStart.toInt) {
            //没有交集
            tmpArray.append(itemStart + "-" + itemEnd)
          } else {
            //有交集
            val resultStart = tmpItemStart
            val resultEnd = if (tmpItemEnd.toInt > itemEnd.toInt) tmpItemEnd else itemEnd
            tmpArray(tmpArray.length - 1) = resultStart + "-" + resultEnd
          }
        }
        val play_interval = tmpArray.sortBy(a => (a.split("-")(0).toInt, a.split("-")(1).toInt)).mkString(",")
        play_interval
      }
    }
    (effective_duration, result)
  }
}


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MaxCompute产品使用问题之如何查看项目空间耗用的存储大小
MaxCompute作为一款全面的大数据处理平台,广泛应用于各类大数据分析、数据挖掘、BI及机器学习场景。掌握其核心功能、熟练操作流程、遵循最佳实践,可以帮助用户高效、安全地管理和利用海量数据。以下是一个关于MaxCompute产品使用的合集,涵盖了其核心功能、应用场景、操作流程以及最佳实践等内容。
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21天前
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机器学习/深度学习 分布式计算 DataWorks
MaxCompute产品使用问题之一个项目只能绑定一个dataworks工作空间吗
MaxCompute作为一款全面的大数据处理平台,广泛应用于各类大数据分析、数据挖掘、BI及机器学习场景。掌握其核心功能、熟练操作流程、遵循最佳实践,可以帮助用户高效、安全地管理和利用海量数据。以下是一个关于MaxCompute产品使用的合集,涵盖了其核心功能、应用场景、操作流程以及最佳实践等内容。
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26天前
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监控 数据可视化 大数据
大数据技术在公共交通系统规划中的应用
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29天前
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分布式计算 Hadoop 大数据
大数据技术:Hadoop与Spark的对比
【6月更文挑战第15天】**Hadoop与Spark对比摘要** Hadoop是分布式系统基础架构,擅长处理大规模批处理任务,依赖HDFS和MapReduce,具有高可靠性和生态多样性。Spark是快速数据处理引擎,侧重内存计算,提供多语言接口,支持机器学习和流处理,处理速度远超Hadoop,适合实时分析和交互式查询。两者在资源占用和生态系统上有差异,适用于不同应用场景。选择时需依据具体需求。
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14天前
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分布式计算 DataWorks 安全
DataWorks产品使用合集之两个odps数据源绑定了同一个项目, 如何看另外一个数据源的同步数据
DataWorks作为一站式的数据开发与治理平台,提供了从数据采集、清洗、开发、调度、服务化、质量监控到安全管理的全套解决方案,帮助企业构建高效、规范、安全的大数据处理体系。以下是对DataWorks产品使用合集的概述,涵盖数据处理的各个环节。
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21天前
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存储 分布式计算 大数据
MaxCompute产品使用问题之购买包年包月资源可以让同一个地域下的两个项目共用吗
MaxCompute作为一款全面的大数据处理平台,广泛应用于各类大数据分析、数据挖掘、BI及机器学习场景。掌握其核心功能、熟练操作流程、遵循最佳实践,可以帮助用户高效、安全地管理和利用海量数据。以下是一个关于MaxCompute产品使用的合集,涵盖了其核心功能、应用场景、操作流程以及最佳实践等内容。
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24天前
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缓存 监控 druid
对比各大数据库连接池技术-Jdbc-Dbcp-C3p0-Druid-Hikaricp
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26天前
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机器学习/深度学习 数据采集 大数据
大数据技术下的企业智能决策支持系统
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