系統改造:一次系統領域拆分的實戰復盤
引言
在互聯網的浪潮中,每一個成功的產品背后都有著不為人知的技術挑戰。當業務量從千級躍升到百萬級,當用戶從幾百人暴增到幾十萬人,原本運行良好的系統突然變得不堪重負。這時候,架構師面臨的不僅僅是技術問題,更是對業務理解深度和技術前瞻性的終極考驗。
今天,我想跟大家分享一個真實的故事——一個關于系統拆分重構的故事!
當系統開始"呼救"
故事要從一個朋友的求助電話開始。那是一個周五的晚上,電話里傳來他焦急的聲音:"系統快撐不住了,能幫忙看看嗎?"
他們公司是某行業知名電商的供貨商,業務模式比較特殊。不像傳統電商那樣簡單的買賣關系,他們的供應鏈很長,涉及多級供貨商、多個工廠,還要協調各種材料商的生產排期。為了提高協調效率,他們在原有的訂單系統基礎上增加了排期協商功能。
剛開始一切都很順利,但隨著業務量的激增,問題開始暴露。訂單數據在一年內增長到了一億多條,系統響應越來越慢,到后來連基本的查詢都要等幾十秒。更要命的是,由于合作周期長、包含售后環節,這些數據根本無法按時間歸檔。
當我深入了解后發現,這不是簡單的數據量問題,而是系統設計出現了根本性偏移。
深入業務流程,尋找問題根源
面對這樣的問題,朋友的反應是對系統進行分庫分表,但我覺得這是治標不治本。系統慢的根本原因在于設計的不合理,而不是數據量本身。
讓我先給大家看看他們的業務流程圖:
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這個流程圖很清楚地展示了他們的業務復雜性。上游項目先發布生產計劃,供貨商根據計劃拆分采購列表,聯系不同工廠協調預排期,然后是質量審核、下單支付、確認排期,工廠制定采購材料計劃,分批生產制造,最后是驗收和退換。
通過深入分析這個業務流程,我發現了一個關鍵問題:系統的核心已經從原來的"訂單驅動"轉變為"排期驅動",但技術架構卻沒有跟上這個變化。
原來的系統是圍繞訂單設計的,通過自動匹配實現上下游分單。但加入排期功能后,整個業務流程變了:現在是先有排期協商,再根據排期生成訂單。可架構還是以訂單為中心,這就導致了一個尷尬的局面——主訂單承擔了排期、生產、物流、財務等一大堆職責,變成了一個"超級胖子"。
解構現有系統架構
為了更好地理解問題,我繪制了當前系統的架構圖:
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從這張圖可以清楚地看到,多個角色都在使用這個"訂單排期系統",但訂單表承載的職能過多,導致多個流程依賴訂單表無法做數據維護。訂單存在多個和訂單業務無關的狀態,比如排期周期很長,導致訂單一直不能關閉。
這種設計帶來了三個嚴重問題:
性能問題:單表數據量過大,查詢效率急劇下降。一個訂單表要承擔排期、生產、物流、財務等多重職責,每次查詢都要處理大量不相關的數據。
維護性問題:一個實體承擔多重職責,任何一個環節的變更都可能影響全局。比如修改排期邏輯可能會影響到訂單處理,修改物流狀態可能會影響到財務對賬。
擴展性問題:新業務接入困難,開發效率低下。每次要增加新功能,都要考慮對現有復雜訂單模型的影響。
重新定義系統邊界
經過仔細分析,我按照用戶角色重新梳理了整個業務流程:
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這張圖按角色及其所需動作畫出多個框,將他們需要做的動作和數據流穿插起來,讓我們更清楚地看到了各個角色的職責:
上游采購方主要關注計劃發布和收貨驗收,他們的核心動作是發布進貨計劃、收貨排期、下單、收貨/退換。
供貨商負責協調排期和訂單服務,主要做的是排期分單、協調工廠、提供訂單相關服務。
工廠則專注于生產排期和產品制造,負責生產排期、產品制造、售后服務。
通過這樣的梳理,我們發現整個流程可以明確分為三個階段:
第一階段是計劃排期協調階段,這個階段不涉及訂單,主要是上游和多個工廠的排期協商。
第二階段是生產供貨交付階段,基于確認排期生成訂單,執行生產和物流。
第三階段是售后服務調換階段,處理訂單完成后的服務和問題。
系統拆分方案設計
基于這個發現,我設計了新的系統架構:
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我們決定將系統拆分為兩個子系統:排期調度系統和訂單交付系統。
排期調度系統專門處理第一階段的工作。上游在這里提交進貨計劃和收貨排期,供貨商與工廠協商分單和議價,多方達成一致后進行排期預占。這個系統的核心是"協商"和"調度",不涉及具體的交易行為。
核心功能包括進貨計劃管理、排期協商調度、產能預約管理、排期狀態跟蹤。數據模型包括schedule_plan(排期計劃表)、capacity_booking(產能預約表)、supplier_coordination(供貨商協調表)、schedule_status(排期狀態表)。
訂單交付系統則處理后兩個階段的工作。當排期確認后,系統會自動在訂單系統中生成對應的訂單,工廠根據排期進行生產,分批次發貨,處理售后等等。這個系統的核心是"執行"和"交付"。
核心功能包括訂單生命周期管理、生產執行跟蹤、物流配送管理、財務對賬結算。數據模型包括delivery_order(交付訂單表)、production_batch(生產批次表)、logistics_tracking(物流跟蹤表)、financial_settlement(財務結算表)。
兩個系統通過排期ID和批次號進行關聯,使用異步消息機制處理跨系統交互,并且有統一的主數據管理服務。
代碼架構的重構過程
讓我展示一下拆分前后的代碼結構對比:
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這是拆分前的代碼結構。可以看到,單一訂單服務承載過多職責,業務邏輯高度耦合,數據訪問層職責不清晰。
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這是拆分后的代碼結構。各系統職責邊界清晰,減少了跨角色的實體調用,大大提高了系統的可維護性。
在具體實現上,我們采用了領域驅動設計的思想,為每個系統定義了清晰的聚合根和業務邊界。
排期調度系統的核心實體是SchedulePlan(排期計劃),負責管理整個排期的生命周期:
@Entity
publicclassSchedulePlan {
private String scheduleId;
private String demandId;
private ScheduleStatus status;
private LocalDateTime planStartTime;
publicvoidconfirmSchedule(List<FactoryCapacity> capacities) {
validateCapacities(capacities);
this.status = ScheduleStatus.CONFIRMED;
publishScheduleConfirmedEvent();
}
}當排期確認后,系統會發布一個領域事件,訂單交付系統監聽這個事件,自動創建對應的訂單:
@EventHandler
public void handleScheduleConfirmed(ScheduleConfirmedEvent event) {
DeliveryOrder order = createDeliveryOrder(event);
ProductionPlan plan = generateProductionPlan(event);
order.startProduction(plan);
}這種事件驅動的架構既保證了數據的一致性,又實現了系統間的解耦。即使其中一個系統出現問題,也不會影響到另一個系統的正常運行。
拆分決策的科學方法
在拆分過程中,我們遵循了明確的拆分原則:
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單一職責原則:每個數據實體只負責一個核心業務領域。訂單實體只管理訂單的完整生命周期,排期實體只負責排期協商和調度,避免實體承擔多重、交叉的業務職責。
業務流程內聚原則:按業務流程的自然邊界進行拆分。協調排期流程歸到排期調度系統,生產執行流程和售后服務流程歸到訂單交付系統。
數據依賴解耦原則:最小化跨系統的數據依賴,減少頻繁的JOIN操作,避免緊耦合的數據調用,每個系統維護完整的業務數據。
服務抽象的三重境界
在系統拆分的過程中,我們還遇到了一個重要問題:如何對底層服務進行合理的抽象?經過多年的實踐,我總結出了服務抽象的三種境界。
第一種是被動抽象法,適合創業初期的團隊。當發現多個服務使用相同的業務邏輯時,就將其抽象成公共服務。這種方式簡單直接,但抽象程度不高,隨著業務的發展可能需要大規模重構。
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第二種是動態輔助表方式,適合業務相對穩定的中型團隊。它的具體實現是這樣的:當訂單系統被幾個開發小組共同使用,而不同業務創建的主訂單有不同的type,不同的type會將業務特性數據存儲在不同的輔助表內,比如普通商品保存在表order和表order_product_extra中,定制類商品的定制流程狀態保存在order_customize_extra中。
動態輔助表可以讓實體保持穩定,不同業務的特性數據存儲在不同的輔助表中。這種方式在查詢便利性和業務靈活性之間取得了平衡,但各業務之間的隔離性較差。
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第三種是強制標準接口方式,適合大型企業的核心系統。底層服務只提供標準功能,業務的個性化部分完全由上層實現。這種方式的抽象程度最高,底層服務極其穩定,但對上層業務的技術要求也更高。
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在我們這個項目中,考慮到團隊規模和業務特點,我們選擇了第二種方式。既保證了核心訂單邏輯的穩定性,又為不同類型的業務保留了足夠的靈活性。
改造效果令人驚喜
經過三個月的努力,新系統終于上線了。效果超出了預期:
性能大幅提升:系統響應時間從原來的幾十秒降低到了秒級,數據庫查詢效率提升了90%,系統的整體吞吐量增加了5倍。
可維護性明顯改善:各個模塊職責清晰,開發團隊可以并行工作,互不干擾。新功能的開發時間從原來的幾周縮短到幾天。
擴展性得到保障:新的架構為后續的業務發展奠定了堅實的基礎,可以靈活應對各種業務變化。
但這個項目給我最大的啟發不是技術本身,而是對業務的深度理解。很多時候,我們遇到的所謂"技術問題",實際上都是業務問題在技術層面的體現。如果不能深入理解業務的本質,僅僅從技術角度出發,往往只能治標不治本。
系統拆分的方法論總結
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回頭來看,這次改造的成功在于我們遵循了正確的方法論,我將其總結為"三步拆分法":
第一步:自上而下看流程。我們深入分析了業務流程,識別了關鍵的業務階段,確定了流程邊界和依賴關系。這為后續的系統拆分提供了清晰的指導。
第二步:自下而上看模塊。我們分析了數據實體的職責,識別了數據依賴關系,確定了模塊拆分的邊界。這確保了拆分后的模塊具有良好的內聚性和松耦合性。
第三步:綜合考慮做決策。我們平衡了流程完整性和模塊獨立性,考慮了團隊組織結構,評估了技術實現的復雜度。這保證了方案的可行性和可維護性。
寫在最后的思考
技術的發展日新月異,但架構設計的核心原則卻是相對穩定的。無論是微服務、云原生,還是未來可能出現的新技術,都離不開對業務的深度理解和對系統邊界的準確劃分。
在這個快速變化的時代,我們既要保持對新技術的敏感度,也要堅持對基礎原則的堅守。記住一句話:沒有銀彈,只有最合適的解決方案。每一次架構調整都是對業務理解的深化,也是技術能力的提升。
另一個重要的感悟是,系統架構不是一成不變的。隨著業務的發展和市場的變化,原有的設計可能會逐漸偏離初衷。這就需要我們定期回顧和反思,及時調整架構,讓技術更好地服務于業務。
























