12306铁路购票系统
作者：程序员马丁
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项目描述
12306 铁路购票服务是与大家生活和出行相关的关键系统，包括会员、购票、订单、支付和网关等服务。
这个项目旨在让学习者可以快速掌握分布式系统设计的技巧，尤其适合对高并发、分布式感兴趣的同学学习。如果想深入理解和应用分布式系统的设计原则，这个项目将会是一个很好的学习资源。
12306 项目中包含了缓存、消息队列、分库分表、设计模式等代码，通过这些代码可以全面了解分布式系统的核心知识点。
为了方便大家学习，该系统提供了两种版本：
-
SpringBoot 聚合服务版本：适合测试和部署，可以直接启动
aggregation-service聚合服务和网关服务。 -
SpringCloud 微服务版本：适合学习微服务设计，可以分别启动支付、订单、用户、购票和网关服务。
根据自己的学习和使用需求， 选择合适的版本启动即可。微服务版本侧重学习设计，聚合服务版本侧重测试和部署。请根据场景需要，选择正确的版本进行学习和使用。
技术架构
在系统设计中，采用最新 JDK17 + SpringBoot3&SpringCloud 微服务架构，构建高并发、大数据量下仍然能提供高效可靠的 12306 购票服务。
通过学习 12306 项目，不仅能了解其运作机制，还能接触最新技术体系带来的新特性，从而拓展技术视野并提升自身技术水平。
下方的架构图全面描述了项目的服务集合、组件库列表和基础设置层等要素，有助于用户快速了解 12306 平台的顶层设计和业务细节，从零到一进行构建。
优质的项目必备一份完善的架构图，自夸一下 😎。
项目质量怎么样？
我理解大家对选择一个合适的项目以投入时间和精力的担忧。选对项目既可以锻炼技能，又可以产出价值是非常重要的。
以用户服务系统为例，低并发和低数据量的系统相对简单，但高并发和海量数据的系统则需要考虑很多额外因素。
- 当用户在 12306 网站注册新账号或添加乘车人时，系统需验证用户提交信息的真实性和准确性。如何有效预防用户提交虚假信息，保障系统购票的安全？
- 12306 的大规模用户和乘车人数据如何选择分库分表？选择哪个字段作为分片键？如何在老业务上平滑上线分库分表？出现问题如何快速回滚？
- 系统支持会员使用用户名、手机号以及邮箱等多种方式进行登录。由于登录时无法确定用户的分片键，造成的“读请求扩散”问题如何解决？
- 在高并发的会员注册场景下，绝对会出现缓存穿透问题。网上鼓吹的对不存在 Key 进行缓存值设为 Null，以及布隆过滤器等都存在漏洞，如何解决？
- 存在较多的敏感信息，比如会员或者乘车人的姓名、手机号、邮箱、证件号码以及住址，如何防止数据库被攻击时造成的敏感信息泄露？
再以购票服务为例，当用户购买两个乘车人的高铁一等座票且没有选座时，座位的分配逻辑如下：
- 首先检查当前列车的一等座余票是否足够。如果余票不足，直接向客户端返回购票请求失败的响应；
- 获取所有车厢中有两个座位余票的车厢，并对这些车厢进行遍历，按照下述流程执行；
- 首先检查所有车厢中是否存在一等座车票的相邻座位。如果所有车厢中都没有相邻座位，进入下一步逻辑；
- 接着检查是否有车厢中包含两个不相邻的一等座座位？因为同车厢两座位相邻座位没有的话，就退而找同车厢不相邻座位；
- 如果以上逻辑都无法满足，那么最后选择分配不同车厢的不相邻座位。这种情况下，由于已经确认一等座的余票充足，因此一定能够成功完成购票；
- 通过以上步骤，购票系统能够在高铁一等座票余票充足的情况下，合理地分配座位， 确保乘车人出行时有良好的座位体验。同时，如果余票不足，系统会优先满足乘车人顺利购票的需求。
如何使用
12306 前端系统实现了与官网极为接近的业务逻辑和 UI 展示。
在学习过程中，通过类似官网的前端系统直接调试后端服务，可以避免纯通过接口测试的繁琐。这种真实场景的模拟，使得学习过程更加流畅高效。
目前前端系统还在开发中，部分业务及细节处还在调整，完成后统一给出控制台操作手册，请耐心等待。
1. 车票查询功能
2. 提交订单页，选择乘车人下单
3. 高铁在线选座页面
4. 订单确认页
12306 购票误区
说些大家对于 12306 购票时没有考虑到的一些业务点，或者存在误区的地方。
背景：假设，有一站列车，途径北京南、济南西、南京南、杭州东、宁波。
查询站点对应的列车车次信息。
- 你以为：通过搜索引擎技术 ElasticSearch 技术解决，因为涉及大量的查询条件。比如：车次、车组、出发车站、到达车站、出发时间等。
- 实际上 ：当海量并发查询时，ElasticSearch 的并发能力以及资源占用情况来说，并不适用。而且，大家如果仔细思考，发现这些查询条件都是可以通过类似于 Redis 的缓存技术存储，并在内存中进行组装。
买一张北京南到南京南的车票。
- 你以为：只扣减北京南到南京南单趟的票。
- 实际上：会扣减北京南-济南西，北京南-南京南，济南西-南京南的三趟车票。如果其中有任意条件不满足都不会购买成功。
买一张济南西到南京南的车票。
- 你以为：按照上述逻辑，如果通过软件恶意刷票，只买济南西-南京南的票，北京南-杭州东是否就买不到了？
- 实际上：每个站数之间的数量都有规则。虽然放票时间都是一致的，但是优先大站之间的票量，避免因为大量用户购买了中间站的车票导 致始发站和终点站的购票困难。该问题通过动态放票解决，比如刚开始放票时对小站之间仅开放少量票，大站之间放出来多数票。如果后续接近发车时间，再开放小站间的车票。
当然，业务以及技术上的难点和亮点并不止于这些，更多的信息可以通过代码以及 12306 的使用上进行发掘。
常见问题答疑
Q：面向人群是学生，但是里面这么多的代码设计方案，学生能看明白么？
A：文档中准备了两部分资料，一部分是讲解技术实现细节，通过该部分可以很好掌握核心技术；另一部分是讲如何从零到一实现系统；通过两种文档结合，可以很好吸收 12306 系统中的设计。
Q：如何把 12306 项目写到我的简历上？
A：马哥在文档库最后给大家提供了 12306 写到简历上的亮点、难点以及解决方案。其次，通过 12306 去面试的小伙伴的面试题也会进行汇总，免费供大家学习使用。
Q：工作几年的有必要看 12306 这个系统么？
A：我觉得有必要，已经工作的同学虽然没办法把这个项目应用到简历上，但是系统中好的设计却是可以代入到自己的项目中，提高自己项目的亮点以及难点。
常见问题答疑
Q：面向人群是学生，但是里面这么多的代码设计方案，学生能看明 白么？
A：文档中准备了两部分资料，一部分是讲解技术实现细节，通过该部分可以很好掌握核心技术；另一部分是讲如何从零到一实现系统；通过两种文档结合，可以很好吸收 12306 系统中的设计。
Q：如何把 12306 项目写到我的简历上？
A：马哥在文档库最后给大家提供了 12306 写到简历上的亮点、难点以及解决方案。其次，通过 12306 去面试的小伙伴的面试题也会进行汇总，免费供大家学习使用。
Q：工作几年的有必要看 12306 这个系统么？
A：我觉得有必要，已经工作的同学虽然没办法把这个项目应用到简历上，但是系统中好的设计却是可以代入到自己的项目中，提高自己项目的亮点以及难点。
项目文档
共计 100+ 核心技术文档！帮助你深入了解以及快手上手 12306 系统。
项目中的文档包括三部分，快速开始、核心技术文档以及从零到一开发。可根据自己的兴趣选择深入了解核心技术或从零到一复刻系统。
