商城服务拆分设计

本节将根据商城业务需求，设计微服务拆分方案。本节将学习如何将单体商城应用拆分为多个微服务。

本节将学习：用户服务（User Service）、商品服务（Product Service）、订单服务（Order Service）、支付服务（Payment Service）、库存服务（Inventory Service），以及网关服务（Gateway Service）。

完整的服务拆分方案

拆分原则

微服务拆分原则：

1. 单一职责：每个服务只负责一个业务领域
2. 数据独立：每个服务拥有独立的数据库
3. 服务自治：服务可以独立开发、部署、扩展
4. 接口清晰：服务间通过明确的 API 接口通信

服务拆分架构图

用户服务（User Service）

服务职责

用户服务职责：

• 用户注册：用户名、邮箱、手机号注册
• 用户登录：用户名/邮箱/手机号登录，密码验证
• 用户信息管理：查询、更新用户信息
• 用户权限管理：角色管理、权限验证
• 用户状态管理：激活、禁用、注销

服务边界

用户服务边界：

• 包含：

  • 用户数据管理（用户表、角色表、权限表）
  • 用户认证授权（登录验证、Token 生成）
  • 用户个人信息管理

• 不包含：

  • 订单相关业务逻辑
  • 商品相关业务逻辑
  • 支付相关业务逻辑

数据库设计

用户服务数据库（user_db）：

-- 用户表
CREATE TABLE `user` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `username` VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '用户名',
  `email` VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL COMMENT '邮箱',
  `phone` VARCHAR(20) UNIQUE COMMENT '手机号',
  `password` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT '密码（加密）',
  `nickname` VARCHAR(50) COMMENT '昵称',
  `avatar` VARCHAR(255) COMMENT '头像URL',
  `status` TINYINT DEFAULT 1 COMMENT '状态：1-正常，0-禁用',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `update_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX `idx_username` (`username`),
  INDEX `idx_email` (`email`),
  INDEX `idx_phone` (`phone`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='用户表';

-- 角色表
CREATE TABLE `role` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `role_name` VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '角色名称',
  `role_code` VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '角色代码',
  `description` VARCHAR(255) COMMENT '角色描述',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='角色表';

-- 用户角色关联表
CREATE TABLE `user_role` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `user_id` BIGINT NOT NULL,
  `role_id` BIGINT NOT NULL,
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  UNIQUE KEY `uk_user_role` (`user_id`, `role_id`),
  FOREIGN KEY (`user_id`) REFERENCES `user`(`id`),
  FOREIGN KEY (`role_id`) REFERENCES `role`(`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='用户角色关联表';

API 接口设计

用户服务 RESTful API：

商品服务（Product Service）

服务职责

商品服务职责：

• 商品管理：商品 CRUD 操作
• 商品分类：分类管理、分类树结构
• 商品搜索：关键词搜索、条件筛选
• 商品展示：商品列表、商品详情
• 商品评价：评价管理（可选，也可独立为评价服务）

服务边界

商品服务边界：

• 包含：

  • 商品数据管理（商品表、分类表、商品属性表）
  • 商品信息查询和展示

• 商品分类管理

• 不包含：

  • 库存管理（由库存服务负责）
  • 订单管理（由订单服务负责）
  • 价格计算（可能涉及促销，可独立为价格服务）

数据库设计

商品服务数据库（product_db）：

-- 商品分类表
CREATE TABLE `category` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `parent_id` BIGINT DEFAULT 0 COMMENT '父分类ID，0表示顶级分类',
  `category_name` VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '分类名称',
  `category_code` VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '分类代码',
  `level` TINYINT DEFAULT 1 COMMENT '分类层级',
  `sort_order` INT DEFAULT 0 COMMENT '排序',
  `status` TINYINT DEFAULT 1 COMMENT '状态：1-启用，0-禁用',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `update_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX `idx_parent_id` (`parent_id`),
  INDEX `idx_category_code` (`category_code`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='商品分类表';

-- 商品表
CREATE TABLE `product` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `product_name` VARCHAR(200) NOT NULL COMMENT '商品名称',
  `product_code` VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '商品编码',
  `category_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '分类ID',
  `description` TEXT COMMENT '商品描述',
  `price` DECIMAL(10,2) NOT NULL COMMENT '商品价格',
  `image_url` VARCHAR(500) COMMENT '商品主图',
  `images` TEXT COMMENT '商品图片列表（JSON）',
  `status` TINYINT DEFAULT 1 COMMENT '状态：1-上架，0-下架',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `update_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX `idx_category_id` (`category_id`),
  INDEX `idx_product_code` (`product_code`),
  INDEX `idx_status` (`status`),
  FULLTEXT INDEX `ft_product_name` (`product_name`, `description`),
  FOREIGN KEY (`category_id`) REFERENCES `category`(`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='商品表';

-- 商品属性表
CREATE TABLE `product_attribute` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `product_id` BIGINT NOT NULL,
  `attribute_name` VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '属性名称',
  `attribute_value` VARCHAR(255) NOT NULL COMMENT '属性值',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX `idx_product_id` (`product_id`),
  FOREIGN KEY (`product_id`) REFERENCES `product`(`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='商品属性表';

API 接口设计

商品服务 RESTful API：

订单服务（Order Service）

服务职责

订单服务职责：

• 订单创建：创建订单、验证订单信息
• 订单管理：订单查询、订单更新
• 订单状态管理：订单状态流转（待支付、已支付、已发货、已完成、已取消）
• 订单协调：协调用户服务、商品服务、库存服务、支付服务完成订单流程

服务边界

订单服务边界：

• 包含：

  • 订单数据管理（订单表、订单项表）
  • 订单业务逻辑（订单创建、状态管理）
  • 订单查询和统计

• 不包含：

  • 用户数据管理（通过调用用户服务获取）
  • 商品数据管理（通过调用商品服务获取）
  • 库存管理（通过调用库存服务）
  • 支付处理（通过调用支付服务）

数据库设计

订单服务数据库（order_db）：

-- 订单表
CREATE TABLE `order` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `order_no` VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '订单号',
  `user_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID（来自用户服务）',
  `total_amount` DECIMAL(10,2) NOT NULL COMMENT '订单总金额',
  `pay_amount` DECIMAL(10,2) NOT NULL COMMENT '实付金额',
  `status` TINYINT DEFAULT 0 COMMENT '订单状态：0-待支付，1-已支付，2-已发货，3-已完成，4-已取消',
  `payment_status` TINYINT DEFAULT 0 COMMENT '支付状态：0-未支付，1-已支付，2-已退款',
  `payment_time` DATETIME COMMENT '支付时间',
  `delivery_time` DATETIME COMMENT '发货时间',
  `complete_time` DATETIME COMMENT '完成时间',
  `cancel_time` DATETIME COMMENT '取消时间',
  `cancel_reason` VARCHAR(255) COMMENT '取消原因',
  `remark` VARCHAR(500) COMMENT '订单备注',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `update_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX `idx_order_no` (`order_no`),
  INDEX `idx_user_id` (`user_id`),
  INDEX `idx_status` (`status`),
  INDEX `idx_create_time` (`create_time`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='订单表';

-- 订单项表
CREATE TABLE `order_item` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `order_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '订单ID',
  `product_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '商品ID（来自商品服务）',
  `product_name` VARCHAR(200) NOT NULL COMMENT '商品名称（冗余）',
  `product_image` VARCHAR(500) COMMENT '商品图片（冗余）',
  `product_price` DECIMAL(10,2) NOT NULL COMMENT '商品单价（冗余）',
  `quantity` INT NOT NULL COMMENT '购买数量',
  `subtotal` DECIMAL(10,2) NOT NULL COMMENT '小计金额',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX `idx_order_id` (`order_id`),
  INDEX `idx_product_id` (`product_id`),
  FOREIGN KEY (`order_id`) REFERENCES `order`(`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='订单项表';

API 接口设计

订单服务 RESTful API：

支付服务（Payment Service）

服务职责

支付服务职责：

• 支付处理：创建支付订单、调用支付渠道
• 支付回调：处理支付成功/失败回调
• 支付状态管理：支付状态查询、状态同步
• 支付记录：支付流水记录、对账

服务边界

支付服务边界：

• 包含：

  • 支付数据管理（支付订单表、支付流水表）
  • 支付流程处理（支付、退款）
  • 支付渠道对接（支付宝、微信等）

• 不包含：

  • 订单业务逻辑（只负责支付，不涉及订单状态）
  • 用户数据管理（通过订单服务获取用户信息）

数据库设计

支付服务数据库（payment_db）：

-- 支付订单表
CREATE TABLE `payment_order` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `payment_no` VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL COMMENT '支付单号',
  `order_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '订单ID（来自订单服务）',
  `order_no` VARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '订单号（冗余）',
  `user_id` BIGINT NOT NULL COMMENT '用户ID（冗余）',
  `amount` DECIMAL(10,2) NOT NULL COMMENT '支付金额',
  `payment_method` VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT '支付方式：ALIPAY-支付宝，WECHAT-微信',
  `status` TINYINT DEFAULT 0 COMMENT '支付状态：0-待支付，1-已支付，2-支付失败，3-已退款',
  `third_party_no` VARCHAR(100) COMMENT '第三方支付单号',
  `pay_time` DATETIME COMMENT '支付时间',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `update_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX `idx_payment_no` (`payment_no`),
  INDEX `idx_order_id` (`order_id`),
  INDEX `idx_status` (`status`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='支付订单表';

-- 支付流水表
CREATE TABLE `payment_record` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `payment_order_id` BIGINT NOT NULL,
  `transaction_type` VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT '交易类型：PAY-支付，REFUND-退款',
  `amount` DECIMAL(10,2) NOT NULL COMMENT '交易金额',
  `status` TINYINT NOT NULL COMMENT '状态：1-成功，0-失败',
  `third_party_no` VARCHAR(100) COMMENT '第三方交易号',
  `remark` VARCHAR(255) COMMENT '备注',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX `idx_payment_order_id` (`payment_order_id`),
  FOREIGN KEY (`payment_order_id`) REFERENCES `payment_order`(`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='支付流水表';

API 接口设计

支付服务 RESTful API：

库存服务（Inventory Service）

服务职责

库存服务职责：

• 库存管理：库存初始化、库存调整
• 库存扣减：订单扣减库存、释放库存
• 库存查询：商品库存查询、库存历史
• 库存预警：低库存预警、缺货通知

服务边界

库存服务边界：

• 包含：

  • 库存数据管理（库存表、库存变更记录表）
  • 库存操作（扣减、释放、调整）
  • 库存查询和统计

• 不包含：

  • 商品信息管理（通过商品ID关联，不存储商品详情）
  • 订单业务逻辑（只负责库存操作）

数据库设计

库存服务数据库（inventory_db）：

-- 库存表
CREATE TABLE `inventory` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `product_id` BIGINT UNIQUE NOT NULL COMMENT '商品ID（来自商品服务）',
  `total_stock` INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '总库存',
  `available_stock` INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '可用库存',
  `locked_stock` INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '锁定库存（已下单未支付）',
  `sold_stock` INT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '已售库存',
  `low_stock_threshold` INT DEFAULT 10 COMMENT '低库存阈值',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  `update_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX `idx_product_id` (`product_id`),
  INDEX `idx_available_stock` (`available_stock`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='库存表';

-- 库存变更记录表
CREATE TABLE `inventory_record` (
  `id` BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
  `product_id` BIGINT NOT NULL,
  `change_type` VARCHAR(20) NOT NULL COMMENT '变更类型：DEDUCT-扣减，RELEASE-释放，ADJUST-调整',
  `change_quantity` INT NOT NULL COMMENT '变更数量（正数为增加，负数为减少）',
  `before_stock` INT NOT NULL COMMENT '变更前库存',
  `after_stock` INT NOT NULL COMMENT '变更后库存',
  `order_id` BIGINT COMMENT '关联订单ID',
  `order_no` VARCHAR(50) COMMENT '订单号',
  `remark` VARCHAR(255) COMMENT '备注',
  `create_time` DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
  INDEX `idx_product_id` (`product_id`),
  INDEX `idx_order_id` (`order_id`),
  INDEX `idx_create_time` (`create_time`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COMMENT='库存变更记录表';

API 接口设计

库存服务 RESTful API：

网关服务（Gateway Service）

服务职责

网关服务职责：

• 统一入口：所有外部请求通过网关进入
• 路由转发：根据路径转发到对应服务
• 负载均衡：在多个服务实例间负载均衡
• 限流熔断：接口限流、服务熔断
• 认证授权：统一认证、Token 验证
• 请求日志：记录请求日志、监控

服务边界

网关服务边界：

• 包含：

  • 请求路由和转发
  • 统一认证和授权
  • 限流和熔断
  • 请求日志和监控

• 不包含：

  • 业务逻辑（所有业务逻辑在各自服务中）
  • 数据存储（不存储业务数据）

路由配置设计

网关路由配置：

服务间通信接口设计

RESTful API 规范

统一的 API 设计规范：

1. URL 设计：

   • 使用名词，不使用动词
   • 使用复数形式：/api/users 而不是 /api/user
   • 使用层级结构：/api/users/{userId}/orders

2. HTTP 方法：

   • GET：查询操作
   • POST：创建操作
   • PUT：更新操作（完整更新）
   • PATCH：部分更新
   • DELETE：删除操作

3. 响应格式：

   {
     "code": 200,
     "message": "success",
     "data": {},
     "timestamp": "2024-01-01T00:00:00"
   }

4. 错误响应：

   {
     "code": 400,
     "message": "Bad Request",
     "error": "Validation failed",
     "timestamp": "2024-01-01T00:00:00"
   }

服务间调用接口

订单服务调用其他服务的接口：

1. 调用用户服务：

   • GET /api/users/{userId} - 查询用户信息
   • GET /api/users/{userId}/exists - 验证用户是否存在

2. 调用商品服务：

   • GET /api/products/{productId} - 查询商品信息
   • POST /api/products/batch - 批量查询商品

3. 调用库存服务：

   • POST /api/inventory/deduct - 扣减库存
   • POST /api/inventory/release - 释放库存
   • GET /api/inventory/{productId} - 查询库存

4. 调用支付服务：

   • POST /api/payments - 创建支付订单
   • GET /api/payments/{paymentId} - 查询支付状态

数据一致性方案设计

分布式事务场景

需要分布式事务的场景：

1. 订单创建流程：

   • 订单服务：创建订单
   • 库存服务：扣减库存
   • 支付服务：创建支付订单
   • 需要保证：要么全部成功，要么全部回滚

2. 订单支付流程：

   • 支付服务：处理支付
   • 订单服务：更新订单状态
   • 库存服务：确认库存扣减（如果支付成功）
   • 需要保证：支付和订单状态一致

一致性方案

数据一致性方案：

1. 强一致性（分布式事务）：

   • 使用 Seata AT 模式
   • 适用于：订单创建、支付处理
   • 优点：数据强一致
   • 缺点：性能开销大

2. 最终一致性（消息队列）：

   • 使用 RocketMQ 事务消息
   • 适用于：订单状态同步、库存扣减确认
   • 优点：性能好、解耦
   • 缺点：有延迟

3. 补偿机制（Saga 模式）：

   • 使用 Seata Saga 模式
   • 适用于：复杂业务流程
   • 优点：灵活、可扩展
   • 缺点：实现复杂

数据一致性设计图

服务关系图

服务拆分总结

拆分后的服务列表

服务依赖关系

拆分原则总结

服务拆分遵循的原则：

1. 业务边界清晰：每个服务负责一个业务领域
2. 数据独立：每个服务拥有独立的数据库
3. 接口明确：服务间通过 RESTful API 通信
4. 服务自治：服务可以独立开发、部署、扩展
5. 故障隔离：一个服务故障不影响其他服务

官方资源

• 微服务拆分设计：https://microservices.io/patterns/decomposition/
• 领域驱动设计：https://martinfowler.com/bliki/DomainDrivenDesign.html
• RESTful API 设计：https://restfulapi.net/

本节小结

在本节中，我们设计了完整的微服务拆分方案：

第一个是服务拆分方案。 将单体商城应用拆分为6个微服务，每个服务职责清晰、边界明确。

第二个是数据库拆分设计。 为每个服务设计了独立的数据库和表结构，保证数据隔离。

第三个是API接口设计。 为每个服务设计了RESTful API接口，明确了服务间的通信方式。

第四个是数据一致性方案。 设计了分布式事务和最终一致性方案，保证数据一致性。

第五个是服务依赖关系。 明确了服务间的调用关系，为后续实现打下基础。

这就是商城服务拆分设计。合理的服务拆分是微服务架构的基础，为后续的服务实现和组件集成提供了清晰的架构指导。

在下一节，我们将进行服务拆分实战，实际创建这些服务项目。