前后端分离架构实战与项目落地：AI智能学习笔记管理系统

辞忧九千七2026-05-16 12:54

AI智能学习笔记管理系统

基于FastAPI + SQLAlchemy + 原生HTML/CSS/JavaScript构建的AI智能学习笔记管理系统，支持笔记CRUD、AI摘要生成、AI对话交互等功能。

目录

  1. 技术栈
  2. 功能特性
  3. 项目结构
  4. 数据库表设计
  5. 业务流程设计
  6. 快速开始
  7. API接口
  8. 响应格式
  9. 注意事项

Gitee代码仓库地址：https://gitee.com/stephon_curry/ai-notes

技术栈

后端

  • FastAPI - 高性能Python Web框架
  • SQLAlchemy 2.0 - ORM数据库操作
  • Pydantic - 数据校验
  • JWT - 身份认证
  • requests - HTTP请求
  • MySQL - 数据库

前端

  • 原生HTML/CSS/JavaScript - 无框架依赖
  • Axios - HTTP客户端（CDN引入）

AI服务

  • Dify API - AI对话和生成服务

功能特性

1. 用户管理模块

  • 用户注册（用户名唯一、密码bcrypt加密）
  • 用户登录（JWT令牌生成、前端localStorage存储）
  • 全局JWT身份鉴权
  • 退出登录功能

2. 笔记CRUD模块

  • 新增笔记（标题必填、正文可选）
  • 笔记列表分页查询（默认每页10条、按创建时间倒序）
  • 笔记详情查询
  • 笔记编辑（更新时间自动刷新）
  • 笔记软删除（is_deleted标记）
  • 笔记模糊搜索（标题/正文/标签）

3. 基础AI生成模块（Dify单向调用）

  • AI智能摘要生成（30-50字）
  • AI自动标签推荐（3-5个，逗号分隔）
  • AI文本纠错优化

4. AI对话交互模块（Dify多轮对话）

  • 单笔记专属会话自动创建
  • 对话消息发送与AI响应
  • 历史对话消息自动加载
  • 会话清空重置功能
  • 4个预设快捷指令：拆解知识点、生成练习题、梳理背诵提纲、解释专业术语

项目结构

复制代码 
ai-note-system/
├── backend/                    # 后端代码
│   ├── app/                    # 应用核心代码
│   │   ├── config/             # 配置文件
│   │   │   └── settings.py     # 环境变量配置
│   │   ├── core/               # 核心模块
│   │   │   ├── database.py     # 数据库连接
│   │   │   ├── security.py     # JWT安全认证
│   │   │   ├── exceptions.py   # 异常处理
│   │   │   └── dependencies.py # 依赖注入
│   │   ├── models/             # SQLAlchemy模型
│   │   ├── schemas/            # Pydantic数据模型
│   │   ├── services/           # 业务逻辑层
│   │   ├── api/                # API路由
│   │   │   └── v1/             # API版本控制
│   │   └── utils/              # 工具类
│   │       └── dify_client.py  # Dify API客户端
│   ├── .env.example           # 环境变量示例
│   └── requirements.txt        # Python依赖
├── frontend/                   # 前端代码
│   ├── static/                 # 静态资源
│   │   ├── css/               # 样式文件
│   │   └── js/                # JavaScript文件
│   └── templates/             # HTML模板
└── README.md                   # 项目说明文档

数据库表设计

实体关系图（ER图）

复制代码 
┌──────────────┐       ┌──────────────┐
│    users     │       │    notes     │
│──────────────│       │──────────────│
│ id (PK)      │<──────│ user_id (FK) │
│ username     │       │ title        │
│ password_hash│       │ content      │
│ email        │       │ summary      │
│ created_at   │       │ tags         │
│ updated_at   │       │ created_at   │
│ is_deleted   │       │ updated_at   │
└──────────────┘       │ is_deleted   │
                       └──────┬───────┘
                              │
                              │ note_id (FK)
                              ▼
                       ┌───────────────┐
                       │chat_sessions  │
                       │───────────────│
                       │ id (PK)       │
                       │ user_id (FK)  │
                       │ note_id (UK)  │
                       │ session_id    │
                       │ created_at    │
                       │ updated_at    │
                       │ is_deleted    │
                       └──────┬────────┘
                              │ chat_session_id (FK)
                              ▼
                       ┌───────────────┐
                       │chat_messages  │
                       │───────────────│
                       │ id (PK)       │
                       │ chat_session_id│
                       │ role          │
                       │ content       │
                       │ created_at    │
                       │ is_deleted    │
                       └───────────────┘

表详细设计

1. users 表（用户表）
字段名 类型 约束 说明
id INT PRIMARY KEY, AUTO_INCREMENT 用户唯一标识
username VARCHAR(50) NOT NULL, UNIQUE, INDEX 用户名，唯一
password_hash VARCHAR(255) NOT NULL 密码哈希值（bcrypt加密）
email VARCHAR(100) UNIQUE, INDEX 邮箱地址，可选
created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP 创建时间
updated_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE 更新时间
is_deleted TINYINT(1) DEFAULT 0 软删除标记（0=正常，1=已删除）
2. notes 表（笔记表）
字段名 类型 约束 说明
id INT PRIMARY KEY, AUTO_INCREMENT 笔记唯一标识
user_id INT NOT NULL, INDEX, FOREIGN KEY 所属用户ID
title VARCHAR(200) NOT NULL, INDEX 笔记标题
content TEXT NULL 笔记正文内容
summary VARCHAR(200) NULL AI生成的摘要（30-50字）
tags VARCHAR(200) NULL 标签，逗号分隔
created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP 创建时间
updated_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE 更新时间
is_deleted TINYINT(1) DEFAULT 0 软删除标记

外键约束 : user_id REFERENCES users(id) ON DELETE CASCADE

3. chat_sessions 表（对话会话表）
字段名 类型 约束 说明
id INT PRIMARY KEY, AUTO_INCREMENT 会话唯一标识
user_id INT NOT NULL, INDEX, FOREIGN KEY 所属用户ID
note_id INT NOT NULL, UNIQUE, INDEX, FOREIGN KEY 关联笔记ID（一篇笔记一个会话）
session_id VARCHAR(50) NOT NULL Dify平台的会话ID
created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP 创建时间
updated_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE 更新时间
is_deleted TINYINT(1) DEFAULT 0 软删除标记

外键约束:

  • user_id REFERENCES users(id) ON DELETE CASCADE
  • note_id REFERENCES notes(id) ON DELETE CASCADE
4. chat_messages 表（对话消息表）
字段名 类型 约束 说明
id INT PRIMARY KEY, AUTO_INCREMENT 消息唯一标识
chat_session_id INT NOT NULL, INDEX, FOREIGN KEY 所属会话ID
role VARCHAR(20) NOT NULL 角色（user/assistant）
content TEXT NOT NULL 消息内容
created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP 创建时间
is_deleted TINYINT(1) DEFAULT 0 软删除标记

外键约束 : chat_session_id REFERENCES chat_sessions(id) ON DELETE CASCADE

数据库建表SQL

sql 复制代码 
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS ai_note_db CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

USE ai_note_db;

-- 用户表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
    password_hash VARCHAR(255) NOT NULL,
    email VARCHAR(100) UNIQUE,
    created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    updated_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
    is_deleted TINYINT(1) DEFAULT 0,
    INDEX idx_users_username (username),
    INDEX idx_users_email (email)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- 笔记表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS notes (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    user_id INT NOT NULL,
    title VARCHAR(200) NOT NULL,
    content TEXT,
    summary VARCHAR(200),
    tags VARCHAR(200),
    created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    updated_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
    is_deleted TINYINT(1) DEFAULT 0,
    INDEX idx_notes_user_id (user_id),
    INDEX idx_notes_title (title),
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id) ON DELETE CASCADE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- 对话会话表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS chat_sessions (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    user_id INT NOT NULL,
    note_id INT NOT NULL UNIQUE,
    session_id VARCHAR(50) NOT NULL,
    created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    updated_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
    is_deleted TINYINT(1) DEFAULT 0,
    INDEX idx_chat_sessions_user_id (user_id),
    INDEX idx_chat_sessions_note_id (note_id),
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id) ON DELETE CASCADE,
    FOREIGN KEY (note_id) REFERENCES notes(id) ON DELETE CASCADE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

-- 对话消息表
CREATE TABLE IF NOT EXISTS chat_messages (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    chat_session_id INT NOT NULL,
    role VARCHAR(20) NOT NULL,
    content TEXT NOT NULL,
    created_at DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    is_deleted TINYINT(1) DEFAULT 0,
    INDEX idx_chat_messages_chat_session_id (chat_session_id),
    FOREIGN KEY (chat_session_id) REFERENCES chat_sessions(id) ON DELETE CASCADE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

业务流程设计

1. 用户注册流程

否
是
验证失败
验证成功
用户名已存在
用户名可用
用户访问登录页
是否已有账号?
点击注册链接
直接登录
填写注册表单
前端表单验证
显示错误提示
调用注册API
后端校验用户名唯一性
返回错误
密码bcrypt加密
插入用户记录
返回成功
自动跳转到登录页

2. 用户登录流程

验证失败
验证成功
用户不存在
用户存在
密码错误
密码正确
用户填写登录表单
前端表单验证
显示错误提示
调用登录API
后端验证用户名
返回错误
验证密码
返回错误
生成JWT令牌
返回令牌和用户信息
前端保存到localStorage
跳转到笔记列表页

3. 笔记CRUD流程

创建笔记

是
否
失败
成功
用户点击新建笔记
进入编辑页面
填写笔记标题
是否使用AI工具?
调用AI生成摘要/标签
结果回填到表单
点击保存
前端验证
显示错误
调用创建API
后端验证权限
插入笔记记录
返回成功
跳转到笔记列表

笔记列表与搜索

是
否
进入笔记列表页
调用列表API
后端查询用户笔记
是否有搜索关键词?
查询全部
分页处理
返回结果
前端渲染列表
用户翻页/搜索

笔记编辑与删除

编辑
删除
取消
确认
点击编辑/删除
操作类型
进入编辑页
确认删除
返回列表
调用删除API
软删除标记
返回成功
刷新列表
加载笔记数据
修改内容
调用更新API
更新记录

4. AI生成流程

生成摘要
推荐标签
文本纠错
用户点击AI工具按钮
工具类型
获取笔记内容
获取标题+内容
获取内容
调用Dify生成型API
构造prompt
发送请求
接收响应
解析结果
回填到表单

5. AI对话流程

存在
不存在
进入对话页面
调用历史消息API
查询会话是否存在
加载历史消息
创建新会话
调用Dify创建会话
保存会话记录
渲染消息列表
用户输入消息
点击发送
调用发送消息API
保存用户消息
调用Dify对话API
接收AI响应
保存AI消息
返回结果
渲染新消息

6. 预设快捷指令流程

用户点击预设按钮
获取笔记内容
填充指令模板
设置到输入框
用户点击发送
按正常对话流程处理

快速开始

1. 环境要求

  • Python 3.10+
  • MySQL 5.7+

2. 数据库创建

执行上述数据库建表SQL创建数据库和表结构。

3. 环境变量配置

复制 .env.example 为 .env 并配置：

env 复制代码 
APP_ENV=development
APP_HOST=0.0.0.0
APP_PORT=8000

DATABASE_URL=mysql+pymysql://username:password@localhost:3306/ai_note_db

JWT_SECRET_KEY=your-secret-key-here-must-be-at-least-32-characters
JWT_ALGORITHM=HS256
JWT_EXPIRE_MINUTES=30

DIFY_API_KEY=your-dify-api-key-here
DIFY_API_BASE_URL=https://api.dify.ai/v1

4. Dify应用搭建

  1. 登录 Dify 创建账号
  2. 创建一个"对话应用"
  3. 在应用设置中获取API Key
  4. 将API Key填入 .env 文件的 DIFY_API_KEY

5. 安装依赖

bash 复制代码 
cd backend
pip install -r requirements.txt

6. 启动项目

bash 复制代码 
cd backend
python -m uvicorn app.main:app --reload

7. 访问地址

  • 后端API: http://localhost:8000
  • 前端页面 : 通过HTTP服务器访问 frontend/templates/login.html

API接口

用户管理

接口 方法 描述 需要认证
/api/v1/users/register POST 用户注册 否
/api/v1/users/login POST 用户登录 否
/api/v1/users/me GET 获取当前用户信息 是
/api/v1/users/logout POST 退出登录 是

笔记管理

接口 方法 描述 需要认证
/api/v1/notes GET 获取笔记列表（分页+搜索） 是
/api/v1/notes POST 创建笔记 是
/api/v1/notes/{note_id} GET 获取笔记详情 是
/api/v1/notes/{note_id} PUT 更新笔记 是
/api/v1/notes/{note_id} DELETE 删除笔记（软删除） 是

AI生成

接口 方法 描述 需要认证
/api/v1/ai/summary POST 生成摘要 是
/api/v1/ai/tags POST 生成标签 是
/api/v1/ai/proofread POST 文本纠错 是

AI对话

接口 方法 描述 需要认证
/api/v1/chat/message POST 发送消息 是
/api/v1/chat/history/{note_id} GET 获取对话历史 是
/api/v1/chat/clear POST 清空对话 是
/api/v1/chat/preset-commands GET 获取预设指令 是

响应格式

所有接口统一返回格式：

json 复制代码 
{
    "code": 200,
    "message": "success",
    "data": {}
}

状态码说明:

  • 200 - 成功
  • 201 - 创建成功
  • 400 - 请求参数错误
  • 401 - 未授权（需要登录）
  • 403 - 禁止访问（权限不足）
  • 404 - 资源不存在
  • 500 - 服务器内部错误

注意事项

  1. 请确保MySQL服务正常运行，并正确配置数据库连接信息
  2. Dify API Key需要正确配置才能使用AI功能，否则AI相关接口将返回失败提示
  3. 前端页面需要通过HTTP服务器访问（如Python http.server或Live Server），不能直接双击打开
  4. JWT_SECRET_KEY需要设置至少32个字符的密钥，建议使用随机生成的安全密钥
  5. 所有数据库查询都会自动过滤 is_deleted=0 的记录，实现软删除逻辑
  6. 用户只能操作自己的数据，后端会自动校验用户权限
相关推荐
m0_631529821 小时前
如何在非组件文件中动态读取 Redux Store 中的值以配置主题颜色
jvm·数据库·python
m0_733565461 小时前
SQL如何统计每日新增用户数_窗口函数与日期维度的结合
jvm·数据库·python
财经资讯数据_灵砚智能1 小时前
基于全球经济类多源新闻的NLP情感分析与数据可视化（夜间-次晨）2026年5月14日
人工智能·python·信息可视化·自然语言处理·ai编程
2303_821287381 小时前
Redis如何监控系统QPS的变化趋势
jvm·数据库·python
dinglu1030DL1 小时前
uni-app怎么接极光推送 uni-app消息推送App端接入【教程】
jvm·数据库·python
神明9311 小时前
Go语言如何用logrus_Go语言logrus日志框架教程【技巧】
jvm·数据库·python
2301_779622411 小时前
PHP处理Codex安全漏洞检测【解答】
jvm·数据库·python
深兰科技1 小时前
深兰科技签约乌兹别克斯坦智慧城市项目，推动中国AI出海规模化
人工智能·beautifulsoup·numpy·智慧城市·fastapi·matplotlib·深兰科技
cndes2 小时前
Pycharm的虚拟环境设置问题
开发语言·python
热门推荐
01GitHub 镜像站点02Codex 接入 DeepSeek API 完整配置文档03【AI】2026 年具身智能模型和世界模型总结04CC-Switch & Claude 基于 Linux 服务器安装使用指南05人工智能最新动态 AI 日报 · 2026年5月10日06AI科技热点日报 | 2026年5月11日07Gemini大升级、AI眼镜首发、Android XR亮相，13天后见分晓08零基础教你claude code 接入 deepseek V409codex app每次打开重连5次Reconnecting问题解决102026年AI前瞻：量子AI、具身智能与科学发现的新纪元