电商系统架构设计浅析

一、引言

自上个世纪末电子商务初露端倪以来，电商场景在互联网中的地位愈发不可忽视，逐渐演变成商业生态系统的不可或缺的核心组成部分。在这不断演进的过程中，电商系统设计也经历了创新和发展，以迎合商业的需求和市场的变化。

本文试图探讨电商系统架构设计的各个方面，从业务的链路、微服务架构、领域驱动设计（DDD）到核心服务和组件的详细分析，旨在为电商领域的研发从业者提供关于构建强大、可持续发展的电商系统的实用建议。

二、电商业务模型分析

电商业务是一个涵盖广泛、交互复杂的系统，涉及用户浏览商品、下单购物、支付、订单处理、物流配送等多个环节。从业务的角度进行拆解可以更好地理解和组织各个方面的功能。

以下是对电商业务场景、业务模型和工作链路的拆解。

买家视角

电商系统的本质是促进商品和服务的在线买卖，面向买家用户的工作流是电商系统的核心

卖家视角

从商家的视角，电商系统的一般工作流程涉及商品管理、订单处理、售后服务等多个环节：

平台视角

除了面向用户、商家的工作流以外，平台还需要提供更多的功能模块来支撑电商系统的运作，包括

系统管理后台、支付网关集成、安全域风控、推荐引擎、物流管理、社交媒体集成等。

三、架构设计目标与原则

电商系统的架构设计需要考虑多个设计目标，以满足系统的性能、可扩展性、安全性等要求。同时，设计时需要依据一些重要的设计原则来确保系统的健壮性和可维护性。以下是一些关键的设计目标和设计原则：

设计目标：

1. 性能： 确保系统能够处理大量用户请求，实现低延迟和高吞吐量。优化数据库查询、采用缓存机制等是提高性能的关键。
2. 可扩展性： 构建可扩展的系统，以适应用户和业务的增长。采用分布式架构、微服务架构等是实现可扩展性的方式。
3. 安全性： 保障用户数据的安全，防范潜在的安全威胁，采用合适的身份认证、数据加密等安全措施。
4. 可维护性： 设计易于理解、修改和扩展的代码结构，采用模块化和清晰的架构，以降低维护成本。
5. 灵活性： 使系统能够适应不断变化的业务需求。采用松耦合的架构，支持快速迭代和新功能的添加。
6. 可靠性和可用性： 确保系统具有高可靠性和可用性，采用负载均衡、故障恢复机制等手段。
7. 用户体验： 关注用户界面设计、交互体验，提供直观、易用的用户界面，以提高用户满意度。
8. 数据一致性： 保证系统中的数据一致性，采用事务处理和合适的数据库设计，防止数据冲突和错误。
9. 成本效益： 确保系统的开发、运维和扩展成本在可控范围内，避免不必要的资源浪费。

设计原则：

1. 单一职责原则（SRP）： 一个模块或类应该只有一个修改的理由，强调模块的高内聚性。
2. 开放封闭原则（OCP）： 系统中的模块应该对扩展开放，对修改封闭，通过接口和抽象来实现。
3. 里氏替换原则（LSP）： 子类应该能够替换掉父类并且出现在父类能够出现的任何地方，确保继承关系正确使用。
4. 依赖倒置原则（DIP）： 高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖其抽象，强调依赖于抽象而不是具体实现。
5. 接口隔离原则（ISP）： 不应该强迫一个类实现它用不到的接口，避免不必要的依赖关系。
6. 最少知识原则（LoD）： 一个对象应该对其他对象有最少的了解，不直接调用其他对象的方法，减少耦合度。

以上是系统设计的一般原则，在实践中应结合系统设计的相关方法论来实现。

四、电商系统总体架构

微服务架构与电商系统

微服务架构的优势包括独立部署、高内聚低耦合，使得系统更具灵活性和可维护性，同时提供弹性伸缩、技术多样性和容错性。

电商系统通常涉及多个复杂的业务领域，如用户管理、订单处理、支付、推荐等，微服务的分布式特性使得可以独立开发和部署这些业务领域，便于灵活应对不同业务需求。

下面是电商系统中一些常用的微服务：

• 用户服务： 处理用户注册、登录、个人信息管理，提供独立的用户体验功能。
• 支付服务： 管理支付流程，与第三方支付网关集成，确保支付功能的独立性和安全性。
• 商品服务： 管理商品信息、库存等，使商品管理更灵活、可扩展。
• 推荐服务： 提供个性化的商品推荐，独立处理与用户行为相关的推荐逻辑。

领域驱动设计（DDD）在电商系统中的应用

电商业务涵盖广泛的领域，包括订单管理、支付、库存和用户服务等，而DDD通过强调共享理解、领域模型和限界上下文的明确定义，能够更好地理解和建模这些复杂的业务概念。

通过在领域模型中捕捉实体和业务逻辑，DDD使得电商系统的各个领域能够以清晰、可维护的方式交互，减少了系统设计的复杂性。

DDD的分层架构和强调实体建模的特点，进一步增强了电商系统的模块化和可扩展性，使得系统更具灵活性和适应性，能够应对不断变化的业务需求。

电商系统总体架构 BigDiagram

五、电商系统核心服务与组件

1. 用户域

用户域主要维护用户资料和用户的注册登录范畴的逻辑

2. 商品域

商品域负责管理和处理与商品相关的各项功能。

以下是一个商品从上线到交易完成的完整链路：

对于中大型的电商系统（用户数大、并发量高），商品的发布和库存的管理属于技术上相对复杂的子域。

3. 订单域

订单域是电商系统中最核心的领域之一，其功能覆盖了电商系统的基本工作流，并且而电商系统的多个领取都有交互。

订单域会设计比较多数据的存储和更新，下面是订单域可能涉及的常见数据表

• **主订单表：**存储主订单的基本信息，如订单号、下单时间、支付状态等。
• **子订单表：**存储每个子订单的信息，通常与主订单关联，包括商品、数量、价格等。
• **订单商品表：**存储每个订单中的具体商品信息，包括商品ID、名称、价格、数量等。
• **订单支付表：**存储订单支付信息，包括支付方式、支付时间、支付状态等。
• **地址表：**存储订单涉及的各种地址信息，如收货地址、发货地址等。
• 物流**配送表：**存储订单的配送信息，包括物流公司、运单号、发货时间等。
• **退款表：**存储订单退款的相关信息，包括退款金额、退款原因等。
• **订单日志表：**存储订单操作和状态变更的日志，记录订单的操作历史。

在订单的流转中，订单会产生不同的状态，下面是常见的订单状态机变化：

从系统模块拆分视角看，可以做如下设计：

4. 支付域

支付域在电商系统中至关重要，它直接关系到用户购物体验、商家收入和系统安全。通过提供高效、安全的支付流程，支付域不仅确保用户的支付顺利完成，提升用户满意度，同时保障商家的交易成功率和系统的可靠性，是电商平台成功运营的重要支柱。

下面是支付域的简易时序图：

通常，在电商系统中，会通过一个支付收银台来聚合多种支付渠道，支付域主要与用户、订单域、支付渠道进行交互。