微服务详细设计编写指南

文档状态： [草稿 | 评审中 | 已批准 | 已归档]
版本： [例如 V1.0]
发布日期： YYYY-MM-DD

1.1 设计目标
- 简要说明编写本文档的目的。
- 示例：本文档旨在详细定义 [服务名称] 微服务的架构、接口、数据库设计及部署方案，为开发、测试和运维提供明确指导。
1.2 范围
- 明确本微服务负责的业务功能范围和不负责的范围（即与其他服务的边界）。
1.3 读者对象
- 指明本文档的目标读者，如：开发人员、测试工程师、架构师、运维人员、产品经理等。
1.4 参考资料
- 列出相关的文档链接，如：产品需求文档（PRD）、系统架构图、领域驱动设计（DDD）文档、外部API文档等。
1.5 术语与缩写
- 定义文档中使用的专业术语和缩写，确保所有读者理解一致。
- 示例：
  - SKU: 库存保有单位
  - DTO: 数据传输对象
  - Idempotency: 幂等性

2.1 服务名称
- 示例：order-service
2.2 服务功能简介
- 用一两句话描述该服务的核心职责。
- 示例：订单服务负责处理电商平台中订单的创建、查询、状态管理和生命周期维护。
2.3 服务边界与上下文
- 使用上下文映射图（Context Mapper） 来说明该服务在整体系统中的地位，以及与其他微服务（如用户服务、商品服务、支付服务）的关系（上游/下游、合作/共享内核等）。

3.1 技术栈
- 编程语言： Java (Spring Boot)
- 构建工具： Maven / Gradle
- 数据库： MySQL 8.0
- 缓存： Redis (用于缓存订单查询结果和幂等性令牌)
- 消息队列： RabbitMQ / Kafka (用于异步订单事件)
- 服务发现/配置中心： Nacos / Consul
- API 网关： Spring Cloud Gateway
3.2 内部架构图
- 使用分层架构图进行说明：
  - Controller层： 接收HTTP请求，处理参数校验。
  - Service层： 核心业务逻辑实现。
  - Repository层： 数据库访问接口。
  - Client层： 调用其他微服务的Feign Client。
- 可选用 C4模型 的组件图来更清晰地展示内部组件及其关系。
3.3 数据库设计
- 数据库选型理由： 为什么选择关系型/非关系型数据库？
- ER图： 提供实体关系图。
- 表结构说明：
  | 表名 | 字段名 | 类型 | 约束 | 描述 |
  | ：--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
  | t_order | id | bigint(20) | PK, AUTO_INC | 订单ID |
  | | user_id | bigint(20) | NOT NULL | 用户ID |
  | | total_amount | decimal(10,2) | NOT NULL | 订单总金额 |
  | | status | varchar(20) | NOT NULL | 订单状态 |
  | t_order_item | id | bigint(20) | PK | 订单项ID |
  | | order_id | bigint(20) | FK | 关联订单ID |
- 索引设计： 为提高查询效率设计的索引，如为 user_id 和 status 创建联合索引。

4.1 公共规范
- API网关前缀： /api/order
- 协议： HTTP/HTTPS
- 数据格式： JSON
- 认证授权： 使用 JWT Token，通过网关统一校验，服务内可获取用户信息。
- 幂等性： 对于创建、更新等操作，提供 X-Idempotency-Key 请求头，防止重复提交。
4.2 API 详情
- 使用 OpenAPI (Swagger) 规范来描述每个接口是最佳实践。在文档中至少提供核心接口的摘要。
- 接口1：创建订单
  - URL： POST /orders
  - 请求头： Authorization: Bearer {token}, X-Idempotency-Key: {uuid}
  - 请求体：
    json
    复制
    下载
```
{
  "items": [
    {
      "productId": 123,
      "quantity": 2
    }
  ],
  "shippingAddress": "xxx"
}
```
  - 成功响应 (201)：
    json
    复制
    下载
```
{
  "orderId": 456,
  "status": "CREATED",
  "totalAmount": 199.99
}
```
  - 错误码：
    - 400 Bad Request: 参数错误
    - 401 Unauthorized: 未认证
    - 409 Conflict: 幂等键冲突，请求已处理过
- 接口2：查询订单详情
  - URL： GET /orders/{orderId}
  - 响应体： ...

5.1 核心业务流程
- 使用流程图或序列图来描述关键业务场景。
- 示例：创建订单流程
  1. 接收请求，校验幂等键（查询Redis，是否存在，存在则返回原有订单）。
  2. 校验参数（商品是否存在、库存是否充足 - 调用商品服务）。
  3. 计算总价。
  4. 生成订单号（分布式ID生成器，如Snowflake）。
  5. 落库（写入 t_order 和 t_order_item 表，在一个本地事务中）。
  6. 清理缓存（如订单列表缓存）。
  7. 发送订单创建成功消息到MQ（通知库存服务扣减库存、通知用户服务增加积分）。
  8. 返回订单信息。
5.2 状态机
- 对于有状态的实体（如订单），绘制状态转换图。
- 示例：订单状态：CREATED -> PAID -> SHIPPED -> DELIVERED -> CANCELLED
5.3 异常处理与补偿机制
- 描述如何应对错误（如网络超时、服务宕机）。
- 示例：调用商品服务查询库存失败，如何进行重试？扣减库存失败，如何通过定时任务或MQ进行补偿，取消订单并还原库存？

6.1 性能
- 目标QPS/TPS： 预计每秒处理1000个订单创建请求。
- 优化点： 数据库索引、异步处理（MQ）、缓存热点数据、数据库分库分表策略。
6.2 可靠性 & 高可用
- 部署至少2个实例，通过服务发现做负载均衡。
- 依赖服务（如商品服务）宕机后的熔断降级策略（使用Hystrix或Sentinel），例如：创建订单时若无法校验库存，可降级为“先创建订单，后续再异步校验库存”。
6.3 可观测性
- 日志： 使用ELK栈收集和查询日志，记录关键业务日志和错误日志。
- 监控： 使用Prometheus收集指标（JVM性能、接口耗时、QPS、错误率）。
- 链路追踪： 使用SkyWalking或Zipkin集成，追踪跨服务调用链。
6.4 安全性
- 接口权限控制（如：用户只能查询自己的订单）。
- SQL防注入（使用MyBatis等ORM框架的参数化查询）。
- 敏感数据（如手机号）脱敏显示。

7.1 环境配置
- 列出不同环境（Dev/Test/Prod）的配置项，如数据库连接、Redis地址、MQ地址。这些应放在配置中心（Nacos）中。
7.2 构建与部署
- 镜像构建： 提供Dockerfile。
- 部署方式： 使用Kubernetes的Deployment和Service进行部署。
- CI/CD流水线： 描述从代码提交到自动构建、测试、部署的流程（Jenkins/GitLab CI）。
7.3 启动与健康检查
- 提供健康检查端点：/actuator/health。

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