食堂就餐卡系统设计

1 设计概述

食堂就餐卡系统是一个连接消费者、服务员和管理员的就餐卡管理使用平台，承担着消费者的饮食消费、服务员的收银工作、管理员的统一管理等目标任务。

1.1 功能概述

系统主要功能包括注册、缴费、余额扣除、消费数据统计及打印，使用者包括消费者、服务员和管理员。

1.2 非功能约束

系统未来预计一年用户量达到10W，日订单量达到3000。

1.    查询性能目标：平均响应时间<300ms，95%响应时间<500ms，单机TPS>100；

2.    下单性能目标：平均响应时间<800ms，95%响应时间<1000ms，单机TPS>30；

3.    系统核心功能可用性目标：>99.99%；

4.    系统安全性目标：系统可拦截XSS、DDOS、SQL注入攻击，密码数据散列加密、客户端数据HTTPS加密，外部系统间通信签名+非对称加密；

5.    数据持久化目标：>99.9999%；

2 系统整体部署图与整体设计

如图所示，为就餐卡系统的用例图，包含系统中的所有功能与参与者。

2.1 系统部署图

如图所示，为就餐卡系统的部署图。其中：

• 余额系统的功能职责为接收管理系统与收款机的请求，对消费者的余额进行增加或者减少操作，部署1台服务器，实现余额修改功能。

• 收款机的功能职责为通过就餐卡的插入和服务员的按键输入，向余额系统请求减少玩家的余额，部署多台，实现终端输入功能。

• 管理系统的功能职责为监视每一笔消费记录和注册缴费，部署1台服务器，实现就餐卡管理和数据统计功能。

2.2 注册缴费场景子系统序列图



1.注册时，管理系统需要执行创建就餐卡，完成就餐卡信息保存到数据库处理，然后发送充值消息到余额系统，消息中包含充值金额和就餐卡信息。

2.3 就餐卡消费子系统序列图

1.消费者将就餐卡插入收款机中，收款机读取就餐卡中的信息。

2.服务员按键输入金额，收款机读取输入的金额信息。

3.收款机发送减少余额消息到余额系统，余额系统需要减少就餐卡中的余额，完整数据库更新操作，然后返回结果。

3 余额系统设计

余额系统的主要功能职责是保存就餐卡的余额信息和修改余额，其中主要包含了余额查询、余额修改、数据库组件。

3.1 余额系统组件图

余额系统包含3个组件：

余额查询组件的功能主要是查询就餐卡的余额信息，需要依赖数据库组件完成。

余额修改组件的功能主要是修改就餐卡的余额信息，需要依赖余额查询组件和数据库组件完成，是余额系统的核心组件，管理系统和收款机的余额操作请求主要通过余额修改组件完成。

数据库组件的功能主要是持久化余额信息，余额查询组件和余额修改组件均依赖数据库组件。

3.1.1 减少余额组件序列图

对于减少余额，首先余额修改组件收到收款机的消息减少余额，然后余额修改组件调用余额查询组件的查询余额方法，余额修改组件获取到余额后根据消息减少余额，然后余额修改组件调用自身的保存余额方法保存结果。

4 管理系统设计

管理系统的主要功能职责是注册缴费和监视消费，其中主要包含了注册组件、充值组件、消费记录组件。

4.1 管理系统组件图



管理系统包含3个组件

注册组件的功能主要是就餐卡的信息注册。

充值组件的功能主要是就餐卡的缴费处理。

消费记录组件主要是监视消费情况和打印统计数据。

4.1.1 注册缴费场景组件序列图

对于注册缴费，首先注册组件收到用户消息注册缴费，注册组件调用自身的注册方法，然后将注册的新就餐卡信息保存入库，然后注册组件调用充值组件的充值方法，保存充值记录到消费记录组件。