通达同城快递系统架构设计

1. 设计概述

通达同城快递系统是一个负责通达公司同城快递业务管理的平台。

1.1 功能概述

系统主要功能包括用户下单、取消订单、查看订单，订单的创建、支付、更新和推送，快递员的位置更新、抢单、送件等，使⽤者主要是用户和快递员。

下面我们通过用例图来描述我们的 3 个主要的使用场景：快递员位置上报，下单/抢单，取消订单

1.2 非功能性约束

系统预计上线后三个月日单超过 1 万，一年日单超过 50 万。

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：>99.97%；

4. 数据持久化⽬标：>99.99999%。

2. 系统整体设计和部署图

2.1 系统部署图

为了达到更好的扩展性和高可靠性，整个系统将采用微服务集群架构。

1. 用户和快递员请求通过负载均衡服务器分发给网关集群，网关集群再把请求路由给相应的应用服务。

2. 各应用服务的微服务间采用消息队列进行异步通信。

3. 数据存储使用 MySQL，MySQL 进行主从复制，实现读写分离。

4. 订单管理微服务和订单查询微服务分开，实现数据读写分离

5. 快递员位置更新存入缓存服务器

6. 订单状态更新现存入缓存，再存入数据库

7. 所有查询，先查缓存，再查数据库

整个系统的部署图如下：

2.2 下单场景子系统活动图

用户通过 app 下单

系统创建订单，提供支付链接

用户支付成功，系统更新订单状态为已支付，向距离用户直线距离 5km 内的所有快递员发送通知

快递员进行抢单

系统向第一个抢单的快递员发送用户详细地址

快递员到用户处收取快递，更新订单状态为配送中

快递员将快递送到目的地，更新订单状态为完成

2.3 下单抢单场景子系统时序图

从时序图，我们可以看到用户通过 APP 下单到达负载均衡服务器，负载均衡服务器把请求转发给网关。网关把请求路由给订单管理微服务，订单管理微服务缓存订单信息到缓存，保存订单信息到数据库，然后向支付微服务请求支付链接，支付微服务创建支付链接返回给订单管理微服务，订单管理微服务把支付链接提供给用户。用户向支付链接提交支付，支付微服务更新支付状态，发布支付成功消息到消息队列。订单管理微服务订阅了支付消息，于是收到了支付成功消息，更新订单状态，发布订单支付成功消息到消息队列。抢单微服务订阅了订单支付成功消息，于是收到了此消息，启动抢单处理，向快递员查询微服务查询里下单地点 5KM 内的快递员列表，快递员查询微服务返回列表，抢单微服务发布指定接收者为快递员列表，内容为订单信息的数据到消息队列。推送微服务订阅了此消息，于是，推送订单消息到指定快递员列表（也就是 5km 内的快递员）。快递员收到消息，进行抢单，抢单请求通过负载均衡、网关到达抢单微服务，抢单微服务接受第一个抢单的请求，拒绝后面的请求，发布指定接收者为第一个枪弹的快递员，内容为订单详细地址的消息到消息队列，推送服务订阅了此消息，于是向指定快递员（也就是第一个抢单的快递员）推送地址信息。后面就是快递员取件，送件，更新订单状态了。

2.4 订单状态图

订单有 9 种状态，初始状态是待支付，当支付完成转换为已支付，当抢单成功时，状态转换为已派送，当取件成功，状态转换为配送中，当送达目的地，状态转换为配送完成。支付超时，失效和退件是异常状态。