基于ThinkPHP的生物观察小程序设计与实现

李艳伟 洪运维

关键词：ThinkPHP；生物观察；小程序；系统设计

0引言

任何观察对生物多样性科学的认知都有所贡献。目前，观察方式仍相对有限。为拓展公众生物观察方式，帮助用户以更科学、高效的方式记录生命之旅，了解自然，成为公民科学家，设计并实现一款由公众、科学志愿者及生物专家支持的在线共享生物观察小程序，通过自然观察记录的方式，完成生物多样性记录[1]。该小程序可供用户识别生物物种，科学家可借助它开展生物多样性项目与数据记录，教师利用它进行生物分类学教学和评估，公众使用它进行生物观察学习。结合不同用户对生物观察的需求，开发一个生物观察小程序具有重要意义。

1功能设计

通过整理不同用户对生物观察小程序的需求，对功能模块进行设计。该小程序须具备生物观察项目、生物观察记录、生物图鉴、统计、地图、发布等主要功能，如图1所示。

2开发技术

2.1ThinkPHP

生物观察小程序采用ThinkPHP开发服务端，为小程序端和管理端提供业务数据接口。ThinkPHP是一个广受欢迎的面向对象的开源PHP框架，以高效、简洁和安全为核心的设计理念，适用于各种规模的应用开发，是为了简化企业级应用和敏捷Web应用而开发的框架[2]。它采用MVC（Model—View—Controller）架构，使代码清晰易读，协作便捷；ThinkPHP框架技术具有丰富的内置类库和扩展类库，涵盖了常用的功能模块，如验证、过滤、分页、上传、缩略图、验证码、邮件、日志、调试等[3]，内置ORM（Object—RelationalMapping）支持，可以方便地调用和使用，降低开发难度；同时提供多种缓存机制，提升应用性能。此外，ThinkPHP还具备丰富的扩展机制、安全机制、强大的路由支持、多样的库支持以及灵活的配置机制，使得开发人员能够更快速、更安全地开发出符合需求的应用程序。

2.2微信小程序

生物观察小程序端使用原生微信小程序框架开发。微信小程序框架系统分为两部分：逻辑层（AppService）和视图层（View）。微信小程序提供了视图层描述语言WXML和WXSS，以及基于JavaScript的逻辑层框架，并在视图层与逻辑层间提供了数据传输和事件系统，让开发者能够专注于数据与逻辑[4]。小程序开发框架的目标是通过尽可能简单、高效的方式体验原生App的服务，只要打开微信通过扫描二维码的方式就能够打开应用[5]。选用小程序作为客户端，能够快速传播分享生物观察信息。

2.3MySQL

生物观察小程序端选用MySQL数据库进行数据存储。MySQL数据库具有灵活多变的存储引擎选择、高效稳定的性能表现、严格的数据安全保障以及跨平台的兼容性等特点，在Web应用方面，MySQL是最好的关系数据库管理系统应用软件之一[6]。同时，其高度的可靠性、易用性、可扩展性，结合开源免费的成本效益和丰富的社区支持，使得MySQL成为众多开发者的数据库解决方案。

生物观察小程序选用ThinkPHP、MySQL组合开发服务端具备显著优势：ThinkPHP的灵活框架设计和高效开发流程结合MySQL的稳定性能与强大功能，既保证了生物观察小程序开发的快速性与便捷性，又确保了数据的安全性与处理速度，同时两者的可扩展性使得组合能轻松应对各种规模的应用需求。小程序服务端不仅包含用户身份认证、数据交互、数据安全、数据缓存等基本功能，还在这些功能上追求更高的性能和效率[7]。为生物观察小程序提供了一个开发稳定可靠的服务端。

3数据库设计

根据生物观察小程序功能设计需求，设计了20张数据表，以满足生物观察项目、生物观察记录、生物图鉴、统计、地图、发布等功能的业务数据要求。数据表清单如表1所示。主要的数据表结构如表2、表3、表4、表5、表6所示。

4主要功能实现

4.1生物图鉴数据

生物观察小程序建立图鉴分类数据库，方便用户学习和观察。在首页模块，点击图鉴栏目，用户可以查看图鉴分类，点击对应的图鉴分类，查看该图鉴分类下的物种。点击感兴趣的物种，进入物种详情页面，可以查看生物名称、科属、俗称、简介、分布等信息。同时支持图鉴数据搜索、纠错、收藏、分享微信好友。图鉴分类如图2所示，物种数据如图3所示。

4.2生物观察记录

用户通过添加照片、视频完成生物观察的记录。需要选择记录类型是否为共享还是私有，是否选择将记录添加到已加入的生物观察项目中，是否添加生物观察记录鉴定信息，是否为栽培圈养等，并实时记录当前生物观察的地理位置，提交后会对以上数据进行安全检测。点击生物观察记录详情页面，可查看当前记录的所在地图位置、地理坐标、所属项目、记录地点、观察时间等，还可以对记录进行收藏、评论和生物鉴定。管理用户生物观察记录数据。生物观察记录功能如图4、图5所示。

4.3生物观察项目

用户能够加入/发起自己喜欢的生物观察项目。项目可根据时间段、地点或内容等进行设立，例如潮间带生物、珊瑚、菜市场鱼类等。用户可以和项目成员分享记录。项目的成立有两种方式：一是通过地图选择，圈定地理范围和项目时间，在此范围内的观察记录都将进入该项目；二是通过扫码加入项目。项目类型包括团队、共享和私有三种。进入项目后，用户可以查看项目位置、成员、记录、统计数据、鉴定汇总分类等信息。同一项目可以创建多个队伍，每个队伍由不同用户组成。生物观察项目由创建者进行管理。生物观察项目功能如图6、图7所示。

4.4发现

点击小程序底部栏“发布”，用户可以查看或加入共享生物观察项目；查看共享生物观察记录；查看或评论用户发布的记录动态；可对共享的记录、动态进行评论、收藏和搜索、消息提示。发现功能如图8所示。

4.5统计

点击小程序底部栏“统计”，可以从时间上、鉴定类别、记录上查看当前用户的生物观察记录数据。统计功能如图9所示。

4.6个人中心（我的）

在个人中心，用户可以管理个人信息和认证信息；通过扫一扫二维码加入生物观察项目；管理自己发布的动态；管理收藏的动态和记录信息；可以对小程序的使用进行意见反馈；管理微信授权信息接口。

小程序全局设置登录态检测，如用户未登录，需要用户阅读并同意生物观察小程序服务协议和隐私协议，同意协议后，授权获取用户微信手机号，调用微信小程序自带的开放接口获取用户的微信头像、昵称等信息，完成登录。个人中心功能如图10所示。

5结束语

结合公众、科学志愿者和生物专家对生物观察的需求，采用ThinkPHP框架、微信小程序框架以及MySQL数据库等开发技术，设计并开发了生物观察小程序。该小程序实现了生物图鉴、生物观察记录、生物观察项目以及统计等功能。

小程序凭借其简单易用的特点，传播速度迅速。微信小程序提供的行为数据等分析工具，使专业机构可以更好地了解用户需求，提供更优质的服务[8]。该小程序有效地帮助用户观察和了解生物多样性，具有较高的实用价值。