电商系统设计到开发01 第一版设计到编码

一、背景

为了学习和研究一个系统是如何演进并发展的，这里采取电商系统是因为电商系统不需要过多的解释业务背景，另外业务也会设计的相对简单，大家可以将关注点放在技术本身上。重点是研究宏观上的技术方案，以及方案对应的测试数据。

业务背景：假定用户下单后系统自动从用户余额中扣钱

二、下单流程图

2.1 业务说明

我只设计简单也，同时也简化模块功能，这里商品与订单放在一个系统，用户中心与账户放在同一个系统，所以只有2个系统，系统间的通信方式用OpenFeign + Consul

2.2 流程说明

1. 用户点击下单
2. 向数据库查询库存
3. 库存足够就扣减库存，并创建订单（事务）
4. 向用户中心发起支付请求
5. user-center查询用户余额
6. 若余额充足，则进行转账动作
7. 转账成功后返回给goods-center
8. goods-center 更新订单状态为交易成功

三、数据库表设计

CREATE DATABASE user_center_db;
CREATE DATABASE goods_center_db;

CREATE TABLE user_center_db.user_info_tab (
    `id`  BIGINT(20) NOT NULL,
    `nick_name` VARCHAR(20) NOT NULL,
    `age` int(11) NOT NULL,
    `balance` DECIMAL(20,5)  NOT NULL COMMENT '余额',
    `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    `update_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
     PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT '用户信息表';

CREATE TABLE user_center_db.account_flow_tab (
    `id`  BIGINT(20) NOT NULL,
    `order_id` BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '订单ID',
    `src_account_id` BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '转出账户' ,
    `target_account_id` BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '转入账户' ,
    `transfer_amount` DECIMAL(20,5)  NOT NULL COMMENT '转账金额',
    `src_before_balance` DECIMAL(20,5)  NOT NULL COMMENT '转出账户转前余额',
    `src_after_balance` DECIMAL(20,5)  NOT NULL COMMENT '转出账户转后余额',
    `target_before_balance` DECIMAL(20,5)  NOT NULL COMMENT '转入账户转前余额',
    `target_after_balance` DECIMAL(20,5)  NOT NULL COMMENT '转入账户转后余额',
    `transfer_time` datetime NOT NULL COMMENT '转账时间',
    `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    `update_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
     PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
    KEY `idx_order_id` (`order_id`),
    KEY `idx_src_account_id` (`src_account_id`),
    KEY `idx_target_account_id` (`target_account_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT '账户流水表';



CREATE TABLE goods_center_db.goods_info_tab (
    `id`  BIGINT(20) NOT NULL,
    `goods_name` VARCHAR(30) NOT NULL COMMENT '商品名称',
    `seller_id`  BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '卖家ID',
    `stock` int(11) NOT NULL COMMENT '库存',
    `sold` int(11) NOT NULL COMMENT '已售数量',
    `price` DECIMAL(20,5) NOT NULL COMMENT '单价',
    `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    `update_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
    PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
    KEY `idx_seller_id` (`seller_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT '商品表';

CREATE TABLE goods_center_db.order_info_tab (
    `id`  BIGINT(20) NOT NULL,
    `goods_id`  BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '商品ID',
    `goods_name` VARCHAR(32) NOT NULL COMMENT '商品名称',
    `trade_number` int(11) NOT NULL COMMENT '交易数量',
    `seller_id`  BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '卖家ID',
    `buyer_id`  BIGINT(20) NOT NULL COMMENT '买家ID',
    `order_amount` DECIMAL(20,5) NOT NULL COMMENT '订单金额=单价*数量',
    `order_status` TINYINT(4) NOT NULL COMMENT '订单状态: 1 创建中, 2 支付中, 3 支付成功, 11 已取消, 11 支付失败',
    `order_msg` VARCHAR(64) NOT NULL COMMENT '订单信息，描述订单失败或取消原因',
    `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间',
    `update_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间',
     PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE,
    KEY `idx_goods_id` (`goods_id`),
    KEY `idx_seller_id` (`seller_id`),
    KEY `idx_buyer_id` (`buyer_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT '订单表';

四、代码编写

按照上述流程图我们开始编写自己的代码

4.1 代码的gitee地址

风萧萧兮/concurrency-entry-task

4.2 核心代码精选

 a 提交订单的主流程

    @Override
    public OrderInfo submitOrder(SubmitOrderReq req) {
        //库存足够就扣减库存，并创建订单（事务）
        OrderInfo orderInfo = orderBizService.reduceStockAndCreateOrder(req);

        //向用户中心发起支付请求
        PayForOrderReq payForOrderReq = buildPayForOrderReq(orderInfo);
        PayForOrderResp resp = accountFacade.payForOrder(payForOrderReq);

        if (!resp.getIsSuccess()) {
            // 支付失败
            orderBizService.rollbackStockAndUpdateOrder(orderInfo);
        } else {
            // 支付成功
            orderInfo.setOrderStatus(OrderStatusEnum.PAID.getCode());
            orderInfoMapper.updateOrderStatusByPrimaryKey(orderInfo.getId(), orderInfo.getOrderStatus());
        }
        return orderInfo;
    }

 b 减少库存并创建订单（事务）

    // 减少库存并创建订单
    @Transactional(rollbackFor = {Exception.class})
    public OrderInfo reduceStockAndCreateOrder(SubmitOrderReq req) {
        //向数据库查询库存,并加锁
        GoodsInfo goodsInfo = goodsInfoMapper.selectByPrimaryKey(req.getGoodsId(), true);
        // 检查库存
        if (goodsInfo.getStock() < req.getTradeNumber()) {
            throw new RuntimeException("stock not enough");
        }
        // 扣减库存
        goodsInfoMapper.reduceStock(req.getGoodsId(), req.getTradeNumber());
        // 创建订单
        OrderInfo orderInfo = buildOrderInfo(req, goodsInfo);
        orderInfoMapper.insert(orderInfo);
        return orderInfo;
    }

c 支付失败回滚库存

    // 回滚库存并且更新订单
    @Transactional(rollbackFor = {Exception.class})
    public void rollbackStockAndUpdateOrder(OrderInfo orderInfo) {
        // 回滚库存
        goodsInfoMapper.rollbackStock(orderInfo.getGoodsId(), orderInfo.getTradeNumber());
        // 创建订单
        orderInfo.setOrderStatus(OrderStatusEnum.PAYMENT_FAILED.getCode());
        orderInfoMapper.updateOrderStatusByPrimaryKey(orderInfo.getId(), orderInfo.getOrderStatus());
    }

d 支付代码（幂等和事务）

 @Override
    @Transactional(rollbackFor = {Exception.class})
    public PayForOrderResp payForOrder(PayForOrderReq req) {
        PayForOrderResp resp = new PayForOrderResp();
        // 幂等处理，查询是否已经有流水了
        AccountFlow flow = accountFlowMapper.selectByOrderId(req.getOrderId());
        if (flow != null) {
            resp.setIsSuccess(true);
            return resp;
        }

        UserInfo srcAccount = userInfoMapper.selectByPrimaryKey(req.getSrcAccountId(), true);
        // 余额不足
        if (srcAccount.getBalance().compareTo(req.getTransferAmount()) < 0) {
            resp.setIsSuccess(false);
            resp.setMsg("amount not enough");
            return resp;
        }
        UserInfo targetAccount = userInfoMapper.selectByPrimaryKey(req.getTargetAccountId(), true);

        BigDecimal srcBeforeBalance = srcAccount.getBalance();
        BigDecimal targetBeforeBalance = targetAccount.getBalance();
        //若余额充足，则进行转账动作
        srcAccount.setBalance(srcAccount.getBalance().subtract(req.getTransferAmount()));
        targetAccount.setBalance(targetAccount.getBalance().add(req.getTransferAmount()));

        userInfoMapper.updateByPrimaryKey(srcAccount);
        userInfoMapper.updateByPrimaryKey(targetAccount);

        BigDecimal srcAfterBalance = srcAccount.getBalance();
        BigDecimal targetAfterBalance = targetAccount.getBalance();

        flow = genAccountFlow(req, srcBeforeBalance, targetBeforeBalance, srcAfterBalance, targetAfterBalance);
        accountFlowMapper.insert(flow);
        resp.setIsSuccess(true);
        return resp;
    }

五、主流程测试

5.1 造数(代码写在单元测试目录下)

a 初始化用户

    private void intUser() {
        List list = new ArrayList<>();
        int batchSize = 200;
        for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
            UserInfo userInfo = new UserInfo();
            userInfo.setId(SnowFlakeUtils.nextId());
            userInfo.setNickName("机器人~" + i);
            userInfo.setAge(10);
            userInfo.setBalance(new BigDecimal(10000));
            list.add(userInfo);
            if (i % batchSize == 0) {
                userInfoMapper.batchInsert(list);
                list = new ArrayList<>();
            }
        }
    }

b 初始化商品

sellerId 从前面生成好的用户数据中，选一个作为商品的卖家

	private void intGoods() {
		List list = new ArrayList<>();
		int batchSize = 200;
		for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
			GoodsInfo goodsInfo = new GoodsInfo();
			goodsInfo.setId(SnowFlakeUtils.nextId());
			goodsInfo.setGoodsName("虚拟商品~" + i);
			goodsInfo.setSellerId(8436039040700628992L);
			goodsInfo.setStock(100_0000);
			goodsInfo.setSold(0);
			goodsInfo.setPrice(new BigDecimal(1));
			list.add(goodsInfo);
			if (i % batchSize == 0) {
				goodsInfoMapper.batchInsert(list);
				list = new ArrayList<>();
			}
		}
	}

5.2 执行

所有的数据都正确，主流程测试成功（说明：因为代码刚刚开始也是有少量bug的，我进行了多次调试，金额是经过多次转账的，所以看到的金额可能有点奇怪，最后的操作我验证过是正确的）

下篇文章，我将进行压力测试，看看在这种架构下系统的支持的并发请求数是多少，并分析原因！！！