AI Life Assistant Backend

AI智能生活助手 -- 后端微服务系统。采用 Spring Cloud 微服务架构，通过 Nacos 实现服务注册与配置中心管理，Spring Cloud Gateway 统一路由转发，集成 JobRunr 构建分布式后台任务调度，利用大语言模型 (LLM) 对用户的生活习惯进行多维度智能分析与建议。

技术栈

类别	技术
语言 / 框架	Java 21, Spring Boot 3.3.4, Spring Cloud 2023.0.3
微服务治理	Spring Cloud Alibaba 2023.0.3.2, Nacos (服务发现 + 配置中心)
API 网关	Spring Cloud Gateway (动态路由, 全局过滤器, Prometheus 监控)
服务间调用	Spring Cloud OpenFeign + Spring Cloud LoadBalancer
数据持久化	MyBatis (注解式 SQL), Spring Data JPA, MySQL 8
后台任务调度	JobRunr 6.3.3 / 7.0.0 (延迟任务, 仪表盘)
AI 集成	讯飞星火大模型 (OpenAI 兼容 Chat Completions 协议)
图像识别	百度 AI 开放平台 (菜品识别)
天气服务	高德地图 Web API
认证鉴权	JWT (jjwt 0.11.5) + BCrypt
监控	Spring Boot Actuator + Micrometer + Prometheus
构建工具	Maven (多模块)

系统架构

                            +-------------------+
                            |    Client (Web)    |
                            +--------+----------+
                                     |
                                     v
                            +--------+----------+
                            |   Gateway Service  |  :8000
                            |  (Spring Cloud GW) |
                            +--------+----------+
                                     |
              +----------+-----------+-----------+----------+----------+----------+
              |          |           |           |          |          |          |
              v          v           v           v          v          v          v
       +----------+ +----------+ +----------+ +----------+ +----------+ +----------+ +----------+
       |  User    | | Schedule | | Finance  | |   Diet   | |  Study   | |    AI    | |Notification|
       | Service  | | Service  | | Service  | |  Record  | | Service  | | Analysis | |  Service   |
       |  :8001   | |  :8002   | |  :8003   | |  :8004   | |  :8005   | |  :8006   | |   :8007    |
       +----+-----+ +----+-----+ +----+-----+ +----+-----+ +----+-----+ +----+-----+ +----+------+
            |             |           |           |             |           |             |
            v             v           v           v             v           v             v
       +----+--------+   +-----------+-----------+-------------+-----------+------+------+
       | user_service |   |         各服务独立 MySQL 数据库 (共 7 个, 30 张表)            |
       |     _db      |   +----------------------------------------------------------+
       +--------------+

Nacos 作为注册中心与配置中心，所有服务启动时自动注册，配置项支持运行时动态刷新 (@RefreshScope)。

微服务概览

服务	端口	职责
gateway-service	8000	API 网关，统一路由转发、CORS、日志、Prometheus 指标采集
user-service	8001	用户认证 (JWT)、个人资料、头像、设备管理、数据授权、画像标签
schedule-service	8002	日程 CRUD、重复规则 (RRule)、提醒、AI 建议、天气查询
finance-service	8003	收支记录、预算管理、分类体系、月度统计
diet-record-service	8004	饮食记录、食物库、营养追踪、AI 图像识别
study-service	8005	学习计划、学习任务、专注计时 (Pomodoro)、学习统计与推荐
ai-analysis-report-service	8006	LLM 驱动的多维度生活分析 (日程/财务/饮食/学习/综合)
notification-service	8007	通知发送、免打扰、通知偏好管理

功能详情

用户服务 (user-service)

• 认证鉴权: 注册、登录、登出，JWT (HS256) 签发与校验，内存级 Token 黑名单
• 个人资料: 昵称、头像上传/访问 (本地文件存储, 10MB 限制, 支持 jpg/png/webp/gif)
• 设备管理: 绑定/替换推送设备 Token
• 数据授权: 按数据类型 (健康分析、财务分析) 的用户授权控制
• 用户画像: 键值对形式的画像指标，支持用户自定义输入和 AI 自动更新

核心实体: UserCore (t_user), UserProfile (t_user_profile), BoundDevice (t_bound_device), DataAuthorization (t_data_authorization), PersonaMetric (t_user_persona_metric)

日程服务 (schedule-service)

• 日程管理: 完整 CRUD，支持按状态、日期范围、紧急/重要四象限 (Eisenhower Matrix) 筛选
• 重复规则: 自研 iCal RRULE 解析/生成器，支持 DAILY/WEEKLY/MONTHLY/YEARLY 及自定义频率，支持 BYDAY/BYMONTH/BYMONTHDAY 等修饰符
• 生命周期自动化: 基于 JobRunr 的三阶段延迟任务 (提醒 -> 开始 -> 结束)，含僵尸任务检测，用户修改日程时自动重新调度
• 标签与分类: 日程类型 (带颜色)、标签体系，支持系统预设与用户自定义
• AI 建议: 关联日程的 AI 优化建议 (冲突检测、改期方案)
• 天气集成: 高德天气 API 调用，MySQL 缓存 + 1 小时 TTL，支持实时/预报两种模式
• 启动恢复: ScheduleInitializer 在服务重启时自动重建未来 30 天的 JobRunr 任务

核心实体: Schedule (t_schedule), ScheduleType (t_schedule_type), ScheduleTag (t_schedule_tag), ScheduleReminder (t_schedule_reminder), ScheduleAISuggestion (t_schedule_ai_suggestion), WeatherCache (t_weather_cache)

财务服务 (finance-service)

• 收支记录: 创建、删除、查询 (最近 20 条、月度统计)
• 预算管理: 按月/按分类预算，实时计算已用金额与剩余金额，超支检测
• 分类体系: 树形分类结构 (自引用 parent_id)，系统预设 + 用户自定义，递归构建分类树
• 月度统计: 按月汇总收入/支出总额

核心实体: Transaction (t_transaction), FinanceCategory (t_finance_category), Budget (t_budget)

饮食记录服务 (diet-record-service)

• 饮食日志: 按日期记录每餐 (早/午/晚/加餐)，支持按餐次筛选
• 食物库: 食物营养数据库 (热量/蛋白质/脂肪/碳水/100g)，模糊搜索
• 营养追踪: 每餐自动计算热量，每日汇总四大营养素并与目标值对比
• AI 图像识别: 集成百度 AI 菜品识别，上传食物照片自动返回食物名称、热量、营养素估算，新识别的食物自动入库

核心实体: FoodItem (t_food_item), DietLog (t_diet_log), DietEntry (t_diet_log_entry)

学习服务 (study-service)

• 学习计划: 计划 CRUD，支持目标、日期范围、状态管理
• 学习任务: 任务 CRUD，支持关联计划或独立存在，完成/未完成状态切换
• 专注计时: Pomodoro 风格专注会话，启动 -> 完成/中断状态流转，可关联学习任务
• 学习统计: 计划完成率、任务完成率、总专注时长，支持日期范围筛选
• 智能推荐: 基于历史数据分析最佳学习时段、紧急任务提醒、学习一致性检查

核心实体: StudyPlan (t_study_plan), StudyTask (t_study_task), FocusSession (t_focus_session)

AI 分析服务 (ai-analysis-report-service)

核心 AI 引擎，通过 OpenFeign 跨服务采集用户数据，结合 LLM 生成多维度生活分析报告。

分析类型:

报告类型	分析服务	角色定位	分析维度
每日综合	ComprehensiveAnalysisService	AI 生活总管	跨域效率评分 (日程30% + 学习30% + 财务20% + 饮食20%)、用户画像更新
每日日程	ScheduleAnalysisService	时间管理顾问	天气提醒、精力管理、冲突预警、准备建议
每日财务	FinanceAnalysisService	私人理财顾问	预算预警 (70%/90% 阈值)、消费习惯、收支平衡
每日饮食	DietAnalysisService	营养专家	能量管理、环境驱动饮食调整、营养陷阱
每日学习	StudyAnalysisService	学习效能教练	PDCA 循环、专注力分析、拖延预警、方法建议

LLM 集成:

• 模型: 讯飞星火 4.0 Ultra
• 协议: OpenAI 兼容 Chat Completions
• 限流: 同步锁 + 1 秒最小间隔
• 配置: Nacos 动态管理 API 密钥与端点

调度策略:

• 每日报告: 每 30 分钟触发 (8:00-22:00)，覆盖所有用户
• 周报: 每周一 08:00
• 月报: 每月 1 日 03:00
• 支持按需请求: GET (缓存优先) 和 POST (强制重新生成) 两种模式

通知服务 (notification-service)

• 通知发送: 支持 push/websocket/sms 三种通道 (当前为存根实现)
• 免打扰: 每用户独立的 DND 时间窗口，正确处理跨日场景 (如 22:00-06:00)，高优先级通知可穿透
• 通知偏好: 按事件类型 + 通道 + 提醒方式的细粒度控制
• 通知管理: 已读标记 (单条/全部)、删除

核心实体: NotificationLog (t_notification_log), NotificationDnd (t_notification_dnd), NotificationPreference (t_notification_preference)

网关服务 (gateway-service)

• 路由转发: 7 条动态路由，基于 Nacos 服务发现 + 负载均衡 (lb:// 协议)
• 路径剥离: StripPrefix=1，客户端通过首段路径路由到目标服务
• 全局过滤器: 请求日志 (方法、路径、耗时)、Micrometer 指标采集 (请求计数、耗时分布)
• CORS: 统一跨域配置 (支持 localhost:8080)
• 监控端点: Actuator health/info/metrics/prometheus/gateway

路由前缀	目标服务
/user/**	user-service
/schedule/**	schedule-service
/finance/**	finance-service
/diet/**	diet-record-service
/study/**	study-service
/ai-analysis/**	ai-analysis-report-service
/notification/**	notification-service

数据库设计

系统使用 7 个独立 MySQL 数据库，共 30 张表，采用 utf8mb4 字符集:

数据库	表数量	核心表
user_service_db	7	t_user, t_user_profile, t_bound_device, t_data_authorization, t_user_persona_metric, t_persona_tag, t_user_persona_tag_map
schedule_service_db	8	t_schedule, t_schedule_type, t_schedule_tag, t_schedule_tag_map, t_schedule_exception, t_schedule_reminder, t_schedule_ai_suggestion, t_weather_cache
finance_service_db	3	t_transaction, t_finance_category, t_budget
diet_service_db	3	t_food_item, t_diet_log, t_diet_log_entry
study_service_db	3	t_study_plan, t_study_task, t_focus_session
ai_analysis_service_db	3	t_generated_report, t_agg_daily_metrics, t_ai_model_info
notification_service_db	3	t_notification_log, t_notification_preference, t_notification_dnd

设计特点:

• 所有主键使用 BIGINT AUTO_INCREMENT
• 跨服务无外键约束，服务间通过 API 解耦
• 多对多关系使用独立关联表
• AI 生成数据使用 JSON 类型存储
• 查找表支持系统预设 (user_id 为 NULL) 和用户自定义

项目结构

AILifeAssistantBackend/
├── pom.xml                          # 根 POM (Spring Boot 3.3.4 parent)
├── docs/                            # 设计文档
│   ├── 微服务划分与功能说明.md
│   ├── 数据库设计说明.md
│   ├── 数据库MySQL建表代码.md
│   ├── schedule-api.md
│   └── postman-testing-guide.md
└── services/                        # 微服务聚合模块
    ├── pom.xml
    ├── gateway-service/             # API 网关
    ├── user-service/                # 用户服务
    ├── schedule-service/            # 日程服务
    ├── finance-service/             # 财务服务
    ├── diet-record-service/         # 饮食记录服务
    ├── study-service/               # 学习服务
    ├── ai-analysis-report-service/  # AI 分析服务
    └── notification-service/        # 通知服务

快速开始

环境要求

• JDK 21+
• Maven 3.8+
• MySQL 8.0+
• Nacos 2.x (默认地址 127.0.0.1:8848)

数据库初始化

执行 docs/数据库MySQL建表代码.md 中的 SQL 脚本，创建 7 个数据库及全部表。

构建

mvn clean package -DskipTests

启动顺序

1. 启动 Nacos Server
2. 启动 user-service (:8001)
3. 启动 schedule-service (:8002)
4. 启动 finance-service (:8003)
5. 启动 diet-record-service (:8004)
6. 启动 study-service (:8005)
7. 启动 notification-service (:8007)
8. 启动 ai-analysis-report-service (:8006)
9. 启动 gateway-service (:8000)

所有业务服务通过 Nacos 自动注册，网关通过服务发现动态路由。

Nacos 配置

以下配置项需在 Nacos 配置中心管理:

配置项	服务	说明
ai.model.api.url	ai-analysis-report-service	讯飞星火 API 地址
ai.model.api.key	ai-analysis-report-service	讯飞星火 API 密钥
default.city.code	ai-analysis-report-service	默认城市编码 (高德天气)
Key	schedule-service	高德地图 API Key
Weather.extensions	schedule-service	天气查询模式 (base/all)

访问地址

服务	地址
API 网关	http://localhost:8000
Nacos 控制台	http://localhost:8848/nacos
JobRunr 仪表盘 (日程)	http://localhost:8008
JobRunr 仪表盘 (AI分析)	http://localhost:8086
Actuator 健康检查	http://localhost:8000/actuator/health
Prometheus 指标	http://localhost:8000/actuator/prometheus

API 概览

所有请求通过网关 (localhost:8000) 转发，路径前缀对应目标服务。

用户认证

POST   /user/auth/register          # 注册
POST   /user/auth/login             # 登录
POST   /user/auth/logout            # 登出

用户资料

GET    /user/users/me               # 获取当前用户
PUT    /user/users/me               # 更新资料
POST   /user/users/me/avatar        # 上传头像
PUT    /user/users/me/authorizations # 数据授权
PUT    /user/users/me/devices       # 设备管理
GET    /user/users/me/persona       # 用户画像
PUT    /user/users/me/persona       # 更新画像

日程管理

GET    /schedule/api/schedules/user/{userId}           # 用户日程列表
GET    /schedule/api/schedules/user/{userId}/range      # 按日期范围查询
GET    /schedule/api/schedules/user/{userId}/urgency    # 四象限筛选
POST   /schedule/api/schedules                          # 创建日程
PUT    /schedule/api/schedules/{id}                     # 更新日程
DELETE /schedule/api/schedules/{id}                     # 删除日程
POST   /schedule/api/recurrence-patterns/to-rrule       # 转换 RRule
POST   /schedule/api/recurrence-patterns/from-rrule     # 解析 RRule
GET    /schedule/api/weather/city/{cityCode}            # 天气查询

财务管理

GET    /finance/api/finance/transactions                # 收支列表
POST   /finance/api/finance/transactions                # 记录收支
DELETE /finance/api/finance/transactions/{id}           # 删除记录
GET    /finance/api/finance/transactions/stats/monthly  # 月度统计
GET    /finance/api/finance/budgets                     # 预算列表
POST   /finance/api/finance/budgets                     # 创建预算
GET    /finance/api/finance/categories/tree             # 分类树

饮食记录

GET    /diet/api/diet-logs/{userId}/{date}              # 日饮食记录
POST   /diet/api/diet-logs/{userId}/{date}/entries      # 添加饮食条目
GET    /diet/api/diet-logs/{userId}/{date}/stats        # 营养统计
POST   /diet/api/diet-logs/image-recognition            # AI 图像识别
GET    /diet/api/food-items/search?foodName=...         # 食物搜索

学习管理

GET    /study/api/study-plans/user/{userId}             # 学习计划列表
POST   /study/api/study-plans                           # 创建计划
GET    /study/api/study-tasks/user/{userId}             # 任务列表
POST   /study/api/study-tasks/{id}/complete             # 完成任务
POST   /study/api/focus/start                           # 开始专注
POST   /study/api/focus/{sessionId}/complete            # 结束专注
GET    /study/api/focus/user/{userId}/total-time        # 总学习时长

AI 分析报告

GET    /ai-analysis/api/ai-analysis/daily/{userId}      # 获取每日综合报告
GET    /ai-analysis/api/ai-analysis/daily-schedule/{userId}  # 每日日程分析
GET    /ai-analysis/api/ai-analysis/daily-finance/{userId}   # 每日财务分析
GET    /ai-analysis/api/ai-analysis/daily-diet/{userId}      # 每日饮食分析
GET    /ai-analysis/api/ai-analysis/daily-study/{userId}     # 每日学习分析
POST   /ai-analysis/api/ai-analysis/daily/{userId}      # 强制重新生成

通知管理

POST   /notification/api/notifications/send             # 发送通知
GET    /notification/api/notifications/user/{userId}    # 通知列表
PUT    /notification/api/notifications/{id}/read        # 标记已读
POST   /notification/api/dnd/user/{userId}              # 设置免打扰
POST   /notification/api/preferences/user/{userId}      # 通知偏好

许可证

本项目仅用于学术课程设计用途。