资源下载地址：https://download.csdn.net/download/sheziqiong/85638879
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一、目录

二、课程设计题目

分布式架构网约车平台（DD 打车）后端原型系统设计与实现

三、课程设计目标和要求

设计目标：

某互联网网约车平台（DD 打车）业务快速发展，预计一年内注册用户数可达 5000 万，日均订单 800 万，高峰时段每小时 200 万订单。根据这一需求设计一套分布式可伸缩的网约车平台后端原型系统。

主要功能要求：

• 用户系统：包括普通用户和司机用户的注册、登录、退出等。
• 会员积分：支持按打车里程进行积分，并升级为不同的会员等级。
• 约车服务：司机可以设置开始/结束接单，用户可以发起/取消约车请求。
• 派单服务：系统向距离用户较近的若干司机发送约车信息，司机自行选择接单。（如果实现不了消息推送的话可以简化为前端轮询请求状态更新）
• 订单服务：用户上车后形成订单，用户到达目的地，司机提交费用，用户支付后订单结束，订单信息可查询。
• 评价服务：用户可以查看接单司机的评价，在订单完成后可以对接单司机进行评价。

性能要求：

• 可以通过扩展部署多台服务器的方式达到预期容量需求
• % 的用户请求响应时间不超过 1 秒钟

扩展要求：

• 优化高峰时段车辆不足时的派单策略
• 支持消息推送服务

其它要求：

• 根据设计方案估算出达到预期性能时需要部署的服务器数量及类型，给出测算过程
• 测试环境：不少于两节点（也可以是虚拟机或 docker）部署，模拟用户请求，进行性能测试。

四、开发环境

• 开发平台：Windows 10
• IDE：IDEA 2020.1.1
• 数据库：MySQL 5.7.11

五、需求分析

本项目包含用户登录界面（完成乘客与司机的登录与注册功能），按照的登陆身份的不同，再分为乘客端和司机端两个用户界面。

乘客端：

乘客端包含用户退出登录；查询积分和会员等级；发起约车需求、取消约车、查询正在申请的约车；查询订单和订单处理；查看接单司机的评价，对接单司机进行评价。

司机端：

司机端包含用户退出登录；查询可接单项目、接单或者取消接单。

为了保证该系统是可伸缩的、易部署和易维护的分布式系统，可以采用 Spring Cloud 系列框架。Spring Cloud 利用 Spring Boot 的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发，如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等，还可以将 Spring Boot 的开发风格做到一键启动和部署。

六、设计

6.1 设计方案

• 需求了解完之后，接下来设计系统架构，首先分配出 3 个服务提供者，account、demand、order。
• account 提供账户服务：乘客和司机登陆。
• demand 提供下单服务：用户选择地点、终点形成订单，并按打车里程生成相应的积分
• order 提供订单服务：查询订单、删除订单、处理订单（当司机接单之后 demand 就变成了 order）。

接下来分配出 1 个服务消费者 client，包括乘客端的前端页面和后台接口、司机端的前端页面和后台接口，乘客/司机直接访问的资源都保存在服务消费者中，然后服务消费者 client 调用 3 个服务提供者 account、demand、order 对应的接口完成业务逻辑，并通过 Feign 完成负载均衡，通过 Hystrix 实现服务降级和限速，达到微服务的自我保护能力。

3 个服务提供者和 1 个服务消费者都需要在注册中心 eureka 完成注册，同时注册配置中心，服务提供者和服务消费者的配置信息保存在配置中心 config。

关系如下图所示：

6.2 部署方案

微服务数量众多且相互之间存在复杂的依赖关系，为了使微服务架构能高效、稳定正确运行，可以提炼出些基础组件：

• 服务注册与发现：当有大量的微服务时，需要个独立的组件来管理服务实例
• 服务调：OpenFeign 声明式 REST 调
• 负载均衡与路由网关：请求到来时,确定有哪个节点进行请求响应，还具备访问控制、日志记录、 服务适配、请求管理等
• 功能服务保护：断路器，服务降级和限速，微服务的自我保护能力

本次实验中整体采用 Spring Cloud 的微服务框架搭建，为了部署此 Spring Cloud 生态，我们采取了以下组件：

• Spring Cloud Eureka：Spring Cloud Eureka 是 Spring Cloud Netflix 微服务套件中的一个组件，它基于 Netflix Eureka 做了二次封装，主要负责完成微服务架构中的服务治理功能。Eureka 由多个 instance(服务实例)组成，这些服务实例可以分为两种：Eureka Server 和 Eureka Client。为了便于理解，我们将 Eureka client 再分为 Service Provider 和 Service Consumer。

Eureka Server 提供服务注册和发现

Service Provider 服务提供方，将自身服务注册到 Eureka，从而使服务消费方能够找到 Service Consumer 服务消费方，从 Eureka 获取注册服务列表，从而能够消费服务

• Spring Cloud OpenFeign：Spring Cloud OpenFeign 作为 Spring Cloud 的子项目之一，Spring Cloud OpenFeign 以将 OpenFeign 集成到 Spring Boot 应用中的方式，为微服务架构下服务之间的调用提供了解决方案。首先，利用了 OpenFeign 的声明式方式定义 Web 服务客户端；其次还更进一步，通过集成 Ribbon 或 Eureka 实现负载均衡的 HTTP 客户端。
• Spring Cloud Gateway：网关是系统的唯一对外的入口，介于客户端和服务器端之间的中间层，处理非业务功能提供路由请求、鉴权、监控、缓存、限流等功能。它将"1 对 N"问题转换成了"1 对 1”问题。通过服务路由的功能，可以在对外提供服务时，只暴露网关中配置的调用地址，而调用方就不需要了解后端具体的微服务主机。

gateway 三大核心概念：

• Route（路由）：路由是构建网关的基本模块，它由 ID，目标 URI，一系列的断言和过滤器组成，如果断言为 true 则匹配该路由
• Predicate（断言）：参考的是 java8 的 java.util.function.Predicate 开发人员可以匹配 HTTP 请求中的所有内容（例如请求头或请求参数），如果请求与断言相匹配则进行路由
• Filter（过滤）：指的是 Spring 框架中 GatewayFilter 的实例，使用过滤器，可以在请求被路由前或者之后对请求进行修改。
• Spring Cloud Config 将配置信息中央化保存
• Spring Cloud Netflix-Hystrix：Hystrix 是 Netflix 开源的一款容错框架，具有自我保护能力。

Hystrix 设计目标：

• 对来自依赖的延迟和故障进行防护和控制——这些依赖通常都是通过网络访问的
• 阻止故障的连锁反应
• 快速失败并迅速恢复
• 回退并优雅降级
• 提供近实时的监控与告警

Hystrix 遵循的设计原则：

• 防止任何单独的依赖耗尽资源（线程）
• 过载立即切断并快速失败，防止排队
• 尽可能提供回退以保护用户免受故障
• 使用隔离技术（例如隔板，泳道和断路器模式）来限制任何一个依赖的影响
• 通过近实时的指标，监控和告警，确保故障被及时发现
• 通过动态修改配置属性，确保故障及时恢复
• 防止整个依赖客户端执行失败，而不仅仅是网络通信

Hystrix 如何实现这些设计目标？

• 使用命令模式将所有对外部服务（或依赖关系）的调用包装在 HystrixCommand 或 HystrixObservableCommand 对象中，并将该对象放在单独的线程中执行。
• 每个依赖都维护着一个线程池（或信号量），线程池被耗尽则拒绝请求（而不是让请求排队）。
• 记录请求成功，失败，超时和线程拒绝。
• 服务错误百分比超过了阈值，熔断器开关自动打开，一段时间内停止对该服务的所有请求。
• 请求失败，被拒绝，超时或熔断时执行降级逻辑。
• 近实时地监控指标和配置的修改。

八、测试报告

8.1 测试环境

• 测试平台：Windows 10
• 测试 IDE：IDEA 2020.1.1
• 数据库：MySQL 8.0
• 压力测试工具：Apache Jmeter 5.4.1

8.2 功能测试情况

• 打开项目路径下的 onlineTaxi.sql 文件，完成数据库的连接与建库建表

• 优先启动 EurekaApplication，再依次启动完剩余的 Application

如图，所有的微服务程序都已启动

• 在浏览器访问 localhost:8761，即可查看在 Eureka 上注册并正在运行的实例

• 访问 localhost:9903 即可进入客户端界面
• 可以选择已乘客身份或者司机身份登录，又或者注册一个账户

数据库中已经存储有相应的账户，可直接测试使用

• 乘客端登录

• 司机端登录

• 开始测试约车
• 乘客端输入目的地开始约车

• 司机端可以收到约车请求，可以进行接单操作。

• 司机确认接单

• 司机接单成功，生成订单信息并按照距离计算费用

• 乘客可以在订单处理页面查看订单，并缴费

• 缴费完成之后会自动切换到评价页面，乘客可以输入司机名称和评价内容

• 查看评价

• 用户右上角可以退出登录和查看当前积分等级

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