实战案例:用提示词生成微服务架构设计的思路

1. 前言

在进行微服务架构设计时,很多开发者会遇到 “不知从何下手” 的问题。比如不知道如何拆分服务、选择哪些中间件、如何设计接口等。而 AI 工具能通过精准的提示词,快速生成符合需求的架构设计思路,帮我们打开设计方向。

本文会通过多个实战案例,详细讲解如何编写提示词,让 AI 输出可用的微服务架构设计思路。案例覆盖电商、物流、教育等常见业务场景,每个案例都会包含 “需求分析”“提示词设计”“AI 输出解析” 三个部分,确保大家能直接复用方法到实际工作中。

2. 微服务架构设计提示词的核心要素

在编写提示词前,需要明确几个核心要素。这些要素能让 AI 更精准地理解需求,生成贴合实际的设计思路。

2.1 业务场景说明

必须在提示词中清晰说明业务场景,比如 “电商平台的订单管理模块”“物流系统的配送跟踪功能”。业务场景决定了架构设计的核心需求,比如电商场景需要高并发支持,物流场景需要实时跟踪能力。

如果不说明业务场景,AI 可能会生成通用化的架构思路,无法匹配具体业务的特殊需求。比如只说 “设计微服务架构”,AI 输出的内容会很宽泛,没有实际参考价值;而说 “设计电商平台的订单微服务架构,支持每秒 1000 单的下单请求”,AI 会针对性地考虑高并发设计。

2.2 核心功能需求

要列出架构需要支撑的核心功能,比如订单微服务需要包含 “创建订单”“订单支付”“订单取消”“订单查询” 等功能。核心功能是服务拆分和接口设计的基础,AI 会根据功能需求拆分服务模块、设计接口参数。

例如在提示词中写 “核心功能:1. 用户注册与登录;2. 商品浏览与搜索;3. 下单与支付;4. 订单查询与售后”,AI 会围绕这些功能拆分出用户服务、商品服务、订单服务、支付服务等。

2.3 非功能需求

非功能需求包括性能、可用性、安全性、扩展性等指标,这些是架构设计的关键约束。比如 “支持每秒 500 次查询请求”“系统可用性达到 99.9%”“数据传输需加密” 等。

非功能需求会影响中间件选择和架构模式。比如要求 “高可用性”,AI 会推荐服务集群、异地多活等设计;要求 “高并发”,会推荐缓存、消息队列等组件。如果不说明非功能需求,AI 生成的架构可能无法满足实际运行要求。

2.4 技术栈偏好(可选)

如果有明确的技术栈偏好,比如 “后端用 Java Spring Cloud,数据库用 MySQL,缓存用 Redis”,可以在提示词中说明。AI 会基于指定的技术栈生成设计思路,避免推荐不熟悉的技术。

如果没有技术栈偏好,也可以不写,AI 会推荐当前主流的技术组合。比如后端推荐 Java Spring Cloud、Go Micro,前端推荐 Vue、React,中间件推荐 Redis、RabbitMQ 等。

3. 实战案例 1:电商平台订单微服务架构设计

3.1 需求分析

3.1.1 业务场景

电商平台的订单模块,负责处理用户从下单到售后的全流程,包括创建订单、支付回调、订单取消、订单退款、订单查询等操作。

3.1.2 核心功能需求
  1. 创建订单:用户选择商品后生成订单,锁定库存;
  1. 支付回调:支付完成后接收支付平台的回调通知,更新订单状态;
  1. 订单取消:用户取消未支付订单,释放库存;
  1. 订单退款:处理用户的退款申请,更新订单状态并发起退款;
  1. 订单查询:支持用户查询个人订单列表和订单详情,支持商家查询订单数据。
3.1.3 非功能需求
  1. 性能:每秒支持 1000 单的下单请求,订单查询响应时间小于 500ms;
  1. 可用性:系统可用性达到 99.9%,订单数据不丢失;
  1. 扩展性:支持后续新增 “订单拆分”“批量下单” 功能;
  1. 安全性:订单数据传输需加密,支付相关信息需脱敏存储。
3.1.4 技术栈偏好

后端:Java Spring Cloud;数据库:MySQL(主从架构);缓存:Redis;消息队列:RabbitMQ;服务注册与发现:Nacos。

3.2 提示词设计

“请基于以下需求,生成电商平台订单微服务的架构设计思路:

  1. 业务场景:电商平台订单模块,处理下单到售后全流程;
  1. 核心功能:创建订单、支付回调、订单取消、订单退款、订单查询;
  1. 非功能需求:每秒支持 1000 单下单请求,订单查询响应时间 < 500ms,可用性 99.9%,数据不丢失,支持后续功能扩展,订单数据传输加密;
  1. 技术栈:Java Spring Cloud、MySQL(主从)、Redis、RabbitMQ、Nacos。

要求包含:服务拆分方案、核心接口设计、中间件使用方案、高并发设计、数据存储方案、容错设计。”

3.3 AI 输出解析

3.3.1 服务拆分方案

根据核心功能,将订单相关功能拆分为 3 个微服务:

  1. 订单服务(Order Service):负责创建订单、订单取消、订单查询、订单退款申请处理;
  1. 订单支付服务(Order Payment Service):负责接收支付平台回调、更新订单支付状态、发起退款请求;
  1. 订单库存协调服务(Order Inventory Service):负责下单时锁定库存、取消订单时释放库存,与商品服务的库存模块交互。

拆分理由:将支付和库存协调独立为服务,避免订单服务过于庞大;同时减少服务间耦合,比如支付逻辑变更时,只需修改订单支付服务,不影响订单服务的其他功能。

3.3.2 核心接口设计

每个服务提供 RESTful 接口,核心接口如下:

  1. 订单服务接口

1.1 创建订单:POST /api/order/create,请求参数:用户 ID、商品列表(商品 ID、数量、单价)、收货地址 ID、支付方式;返回参数:订单 ID、订单状态(待支付)、创建时间;

1.2 取消订单:POST /api/order/cancel,请求参数:订单 ID、用户 ID;返回参数:取消结果(成功 / 失败)、失败原因;

1.3 查询订单列表:GET /api/order/list,请求参数:用户 ID、页码、每页数量、订单状态(可选);返回参数:订单列表(订单 ID、商品名称、订单金额、订单状态、创建时间);

1.4 申请退款:POST /api/order/refund/apply,请求参数:订单 ID、用户 ID、退款金额、退款原因;返回参数:退款申请 ID、申请状态(待审核)。

  1. 订单支付服务接口

2.1 接收支付回调:POST /api/order/payment/callback,请求参数:支付平台订单号、电商订单 ID、支付金额、支付状态;返回参数:回调处理结果(成功 / 失败);

2.2 发起退款:POST /api/order/payment/refund,请求参数:退款申请 ID、订单 ID、退款金额;返回参数:退款结果(成功 / 失败)、支付平台退款单号。

  1. 订单库存协调服务接口

3.1 锁定库存:POST /api/order/inventory/lock,请求参数:订单 ID、商品列表(商品 ID、数量);返回参数:锁定结果(成功 / 失败)、失败商品列表;

3.2 释放库存:POST /api/order/inventory/release,请求参数:订单 ID、商品列表(商品 ID、数量);返回参数:释放结果(成功 / 失败)。

3.3.3 中间件使用方案
  1. Nacos:用于服务注册与发现,订单服务、订单支付服务、订单库存协调服务启动后,自动注册到 Nacos,服务间通过 Nacos 获取对方地址进行调用;同时 Nacos 作为配置中心,存储各服务的配置参数(如数据库连接信息、Redis 地址),支持动态配置更新。
  1. Redis:主要用于缓存和分布式锁;

2.1 缓存:缓存高频查询的订单数据(如用户最近 30 天的订单列表),减少数据库查询压力,提升查询响应速度(目标 < 500ms);

2.2 分布式锁:下单时用 Redis 分布式锁防止用户重复下单,确保同一用户同一商品不会生成多个订单。

  1. RabbitMQ:用于异步通信和解耦;

3.1 下单流程:订单服务创建订单后,发送 “订单创建成功” 消息到 RabbitMQ,订单库存协调服务监听该消息,执行库存锁定操作;

3.2 支付回调:订单支付服务接收支付回调后,发送 “订单支付成功” 消息到 RabbitMQ,订单服务监听该消息,更新订单状态;同时商品服务监听该消息,扣减最终库存;

3.3 退款流程:订单服务发起退款申请后,发送 “退款申请提交” 消息到 RabbitMQ,订单支付服务监听该消息,发起退款请求到支付平台。

3.3.4 高并发设计
  1. 接口限流:使用 Spring Cloud Gateway 的限流功能,对 “创建订单” 接口设置每秒 1000 单的限流阈值,超过阈值时返回 “当前下单人数过多,请稍后再试”,避免系统过载。
  1. 缓存优化:

2.1 订单列表缓存:用户查询订单列表时,先从 Redis 获取缓存数据,缓存不存在时查询数据库,查询结果存入 Redis,设置 10 分钟过期时间;

2.2 热点商品库存缓存:将高频下单的商品库存缓存到 Redis,下单时先检查 Redis 缓存的库存,库存充足再锁定,减少数据库访问。

  1. 数据库优化:

3.1 主从架构:MySQL 采用主从架构,主库负责写操作(创建订单、更新订单状态),从库负责读操作(订单查询),分散数据库压力;

3.2 分库分表:按 “用户 ID 取模” 的方式分表,将不同用户的订单数据存储到不同的表中,避免单表数据量过大导致查询缓慢(比如单表数据量控制在 1000 万以内)。

3.3.5 数据存储方案
  1. 订单服务数据库(MySQL):

1.1 订单主表(order_main):存储订单核心信息,字段包括订单 ID、用户 ID、订单金额、支付方式、订单状态、创建时间、更新时间;

1.2 订单明细表(order_item):存储订单中的商品信息,字段包括订单明细 ID、订单 ID、商品 ID、商品名称、商品单价、购买数量;

1.3 订单地址表(order_address):存储订单的收货地址,字段包括地址 ID、订单 ID、收件人姓名、联系电话、省市区、详细地址。

  1. 订单支付服务数据库(MySQL):

2.1 支付记录表(payment_record):存储支付相关信息,字段包括支付记录 ID、订单 ID、支付平台订单号、支付金额、支付状态、支付时间;

2.2 退款记录表(refund_record):存储退款相关信息,字段包括退款记录 ID、订单 ID、退款金额、退款原因、退款状态、申请时间、退款完成时间。

  1. Redis 缓存数据:

3.1 订单列表缓存:key 为 “user:order:list:{userID}:{page}”,value 为订单列表的 JSON 字符串;

3.2 订单详情缓存:key 为 “order:detail:{orderID}”,value 为订单详情的 JSON 字符串;

3.3 商品库存缓存:key 为 “product:inventory:{productID}”,value 为商品当前库存数量;

3.4 分布式锁:key 为 “lock:order:create:{userID}:{productID}”,value 为随机字符串,过期时间 30 秒。

3.3.6 容错设计
  1. 服务降级:使用 Sentinel 实现服务降级,当订单服务压力过大(如 CPU 使用率超过 80%)时,对 “订单查询” 接口进行降级,返回缓存中的历史数据或简化的订单信息,优先保证 “创建订单”“支付回调” 等核心接口的可用性。
  1. 服务熔断:当订单支付服务调用支付平台接口失败率超过 50% 时,触发熔断,暂时停止调用该接口,直接返回 “支付暂时不可用,请稍后再试”,避免大量失败请求占用系统资源;熔断后每隔 5 秒尝试恢复调用,直到失败率低于阈值。
  1. 数据备份与恢复:MySQL 主库开启 binlog 日志,每天凌晨自动备份全量数据,每小时备份增量 binlog 日志;若主库数据丢失,可通过全量备份 + 增量日志恢复数据,确保订单数据不丢失。

4. 实战案例 2:物流系统配送跟踪微服务架构设计

4.1 需求分析

4.1.1 业务场景

物流系统的配送跟踪模块,负责记录快递从商家发货到用户签收的全流程状态,支持用户和商家实时查询快递位置和状态,同时支持配送员更新配送进度。

4.1.2 核心功能需求
  1. 物流单创建:商家发货时生成物流单,记录快递信息(收件人、寄件人、商品信息);
  1. 状态更新:配送员通过 APP 更新配送状态(已揽件、运输中、派送中、已签收、异常);
  1. 实时跟踪:用户和商家查询物流单的实时状态和位置信息;
  1. 异常处理:当物流出现异常(如丢失、延迟)时,系统自动通知用户和商家,并记录异常原因;
  1. 数据统计:统计配送员的配送完成率、平均配送时间,供运营部门分析。
4.1.3 非功能需求
  1. 实时性:配送状态更新后,用户查询时需在 1 秒内看到最新状态;
  1. 并发:支持每秒 2000 次物流单查询请求,每秒 500 次状态更新请求;
  1. 可用性:系统可用性达到 99.95%,物流状态数据不丢失;
  1. 存储:物流单数据需保留 3 年,支持历史数据查询。
4.1.4 技术栈偏好

后端:Go Micro;数据库:MySQL(主从)+ Elasticsearch;缓存:Redis;消息队列:Kafka;服务注册与发现:Consul;实时通信:WebSocket。

4.2 提示词设计

“请基于以下需求,生成物流系统配送跟踪微服务的架构设计思路:

  1. 业务场景:物流配送跟踪模块,记录快递全流程状态,支持实时查询和状态更新;
  1. 核心功能:物流单创建、状态更新、实时跟踪、异常处理、数据统计;
  1. 非功能需求:状态更新后查询延迟 < 1 秒,每秒 2000 次查询、500 次状态更新,可用性 99.95%,数据保留 3 年,不丢失;
  1. 技术栈:Go Micro、MySQL+Elasticsearch、Redis、Kafka、Consul、WebSocket。

要求包含:服务拆分、接口设计、中间件方案、实时性设计、数据存储、容错与备份。”

4.3 AI 输出解析

4.3.1 服务拆分方案

根据核心功能,拆分为 4 个微服务:

  1. 物流单服务(Waybill Service):负责物流单创建、物流单信息维护(如修改收件人信息)、物流单查询(基础信息);
  1. 配送状态服务(Delivery Status Service):负责处理配送状态更新、状态历史记录查询;
  1. 实时跟踪服务(Real-time Tracking Service):通过 WebSocket 向用户推送实时物流状态,支持用户实时查询物流位置;
  1. 物流统计服务(Logistics Stat Service):负责统计配送员业绩(完成率、配送时间)、物流异常数据,生成统计报表。

拆分理由:将实时跟踪和统计功能独立为服务,避免影响核心的物流单和状态更新功能;同时 WebSocket 的长连接管理需要单独优化,独立服务便于维护。

4.3.2 核心接口设计
  1. 物流单服务接口

1.1 创建物流单:POST /api/waybill/create,请求参数:寄件人信息(姓名、电话、地址)、收件人信息、商品列表、快递公司 ID;返回参数:物流单号、创建时间;

1.2 查询物流单基础信息:GET /api/waybill/info,请求参数:物流单号;返回参数:物流单号、寄收件人信息、商品信息、快递公司名称;

1.3 修改收件人信息:PUT /api/waybill/recipient,请求参数:物流单号、新收件人姓名 / 电话 / 地址;返回参数:修改结果(成功 / 失败)。

  1. 配送状态服务接口

2.1 更新配送状态:POST /api/delivery/status/update,请求参数:物流单号、配送员 ID、当前状态(已揽件 / 运输中 / 派送中 / 已签收/ 异常)、当前位置(经纬度)、备注(可选);返回参数:更新结果(成功 / 失败)、更新时间;

2.2 查询状态历史:GET /api/delivery/status/history,请求参数:物流单号;返回参数:状态列表(状态名称、更新时间、更新人、位置信息、备注)。

  1. 实时跟踪服务接口

3.1 建立实时连接:GET /api/tracking/connect,请求参数:物流单号、用户 ID;返回参数:连接 ID、当前物流状态;(通过 WebSocket 建立长连接,后续状态更新通过该连接推送)

3.2 主动查询实时状态:GET /api/tracking/realtime,请求参数:物流单号;返回参数:当前状态、位置信息、预计送达时间。

  1. 物流统计服务接口

4.1 查询配送员业绩:GET /api/logistics/stat/deliveryman,请求参数:配送员 ID、统计时间范围(开始日期 - 结束日期);返回参数:总配送单量、已完成量、完成率、平均配送时间;

4.2 查询异常数据:GET /api/logistics/stat/exception,请求参数:快递公司 ID、统计时间范围;返回参数:异常单量(丢失 / 延迟 / 破损)、异常率、各类型异常占比。

4.3.3 中间件使用方案
  1. Consul:用于服务注册与发现,4 个微服务启动后自动注册到 Consul,服务间通过 Consul 获取调用地址;同时 Consul 提供健康检查功能,每隔 10 秒检查服务是否正常运行,若服务宕机,Consul 会自动将其从服务列表中移除,避免调用失败。
  1. Redis:主要用于缓存和会话管理;

2.1 缓存:缓存高频查询的物流单状态(如最近 24 小时内有查询记录的物流单)和配送员基础信息,减少数据库访问,确保查询延迟 < 1 秒;

2.2 会话管理:存储 WebSocket 连接会话信息(连接 ID、物流单号、用户 ID),当服务重启时,可通过 Redis 恢复未关闭的连接,避免用户实时跟踪中断。

  1. Kafka:用于异步通信和数据同步;

3.1 状态更新同步:配送状态服务更新物流状态后,发送 “状态更新” 消息到 Kafka,实时跟踪服务监听该消息,通过 WebSocket 推送给相关用户;同时物流统计服务监听该消息,更新统计数据;

3.2 异常通知:当检测到物流异常时,配送状态服务发送 “异常通知” 消息到 Kafka,消息推送服务(独立服务)监听该消息,通过短信或 APP 推送通知用户和商家。

  1. Elasticsearch:用于存储和查询物流状态历史数据;

物流状态历史数据量庞大(需保留 3 年),且常需按时间范围、状态类型等条件查询,MySQL 查询效率低,因此用 Elasticsearch 存储。例如查询 “2024 年 5 月 1 日 - 5 月 10 日期间,状态为‘延迟’的物流单”,Elasticsearch 可在 1 秒内返回结果,远超 MySQL 的查询速度。

4.3.4 实时性设计
  1. WebSocket 长连接:实时跟踪服务采用 WebSocket 与用户端建立长连接,当物流状态更新时,无需用户主动刷新,服务端会主动将最新状态推送给用户,确保实时性(延迟 < 1 秒);同时长连接采用心跳机制,每隔 30 秒发送一次心跳包,检测连接是否正常,若连接断开,用户端会自动重新连接。
  1. 数据分层处理:

2.1 热点数据(最近 24 小时的物流单状态)存储在 Redis,确保查询最快;

2.2 近期数据(3 个月内的物流单状态)存储在 MySQL,兼顾查询速度和数据一致性;

2.3 历史数据(3 个月前的物流单状态)存储在 Elasticsearch,支持高效的历史查询,同时减少 MySQL 存储压力。

  1. 异步更新:配送状态服务更新状态时,先更新 MySQL 和 Redis(确保用户查询到最新状态),再异步发送消息到 Kafka,触发后续的推送和统计操作,避免同步操作导致状态更新延迟。
4.3.5 数据存储方案
  1. MySQL 数据库(主从架构):

1.1 物流单主表(waybill_main):存储物流单基础信息,字段包括物流单号、寄件人 ID、收件人 ID、商品数量、快递公司 ID、创建时间、预计送达时间;(主库写,从库读)

1.2 配送员表(deliveryman):存储配送员信息,字段包括配送员 ID、姓名、电话、所属快递公司 ID、状态(在岗 / 请假);

1.3 物流异常表(logistics_exception):存储异常信息,字段包括异常 ID、物流单号、异常类型(丢失 / 延迟 / 破损)、异常原因、处理状态(待处理 / 已解决)、发生时间。

  1. Elasticsearch 索引:

2.1 物流状态历史索引(logistics_status_history):字段包括索引 ID、物流单号、状态类型、更新时间、更新人 ID(配送员 ID)、位置经度、位置纬度、备注;索引按 “年 - 月” 分片(如 2024-05、2024-06),便于管理和查询。

  1. Redis 缓存数据:

3.1 物流单状态缓存:key 为 “waybill:status:{waybillNo}”,value 为当前状态的 JSON 字符串(包含状态名称、更新时间、位置),过期时间 24 小时;

3.2 WebSocket 会话缓存:key 为 “ws:session:{connectionID}”,value 为会话信息(物流单号、用户 ID、连接时间),过期时间 2 小时(与心跳机制配合,连接正常则自动续期);

3.3 配送员信息缓存:key 为 “deliveryman:info:{deliverymanID}”,value 为配送员基础信息的 JSON 字符串,过期时间 1 小时。

4.3.6 容错与备份设计
  1. 服务集群:每个微服务部署至少 3 个节点,通过 Consul 实现负载均衡,当某个节点宕机时,其他节点可继续提供服务,确保系统可用性达到 99.95%;例如实时跟踪服务部署 3 个节点,某节点宕机后,Consul 会将请求转发到其他 2 个节点,用户无感知。
  1. 数据备份:

2.1 MySQL:主库开启 binlog 日志,每天凌晨 2 点自动备份全量数据到云存储(如阿里云 OSS),每 30 分钟备份增量 binlog 日志;从库定期(每周)进行全量备份,避免主库备份影响业务;

2.2 Elasticsearch:开启索引快照功能,每天凌晨 3 点自动创建索引快照并存储到 OSS,若索引数据丢失,可通过快照恢复;同时配置索引副本(每个索引 2 个副本),避免单个节点故障导致数据丢失。

  1. 降级策略:当系统压力过大(如查询请求超过每秒 2000 次)时,对非核心接口进行降级;例如物流统计服务的 “历史异常数据查询” 接口,降级后仅返回最近 7 天的数据,优先保证 “实时跟踪”“状态更新” 等核心接口的可用性;降级策略通过 Consul 动态配置,无需重启服务即可生效。

5. 实战案例 3:在线教育平台课程管理微服务架构设计

5.1 需求分析

5.1.1 业务场景

在线教育平台的课程管理模块,负责课程的创建、发布、更新、下架,以及课程资源(视频、课件、作业)的管理,同时支持学生选课、退课和课程学习进度跟踪。

5.1.2 核心功能需求
  1. 课程管理:教师创建课程(填写课程名称、简介、大纲)、更新课程信息、发布 / 下架课程;
  1. 资源管理:上传课程资源(视频、PPT、作业文档)、关联资源到课程章节、更新 / 删除资源;
  1. 选课管理:学生浏览课程列表、选课(加入课程)、退课(退出课程);
  1. 学习跟踪:记录学生的课程学习进度(如视频观看进度、作业完成情况)、生成学习报告;
  1. 课程搜索:支持按课程名称、教师姓名、课程分类搜索课程,支持筛选(如按评分、选课人数)。
5.1.3 非功能需求
  1. 性能:课程列表查询响应时间 < 300ms,视频资源加载时间 < 2 秒;
  1. 并发:支持每秒 1500 次课程查询请求,每秒 500 次选课请求;
  1. 可用性:系统可用性达到 99.9%,课程资源不丢失;
  1. 存储:视频资源需长期存储(至少 5 年),支持高清(1080P)视频存储;
  1. 安全性:课程资源仅允许选课学生访问,防止未授权下载。
5.1.4 技术栈偏好

后端:Java Spring Cloud Alibaba;数据库:MySQL(主从)+ MongoDB;缓存:Redis;消息队列:RocketMQ;对象存储:阿里云 OSS;搜索引擎:Elasticsearch;服务注册与发现:Nacos。

5.2 提示词设计

“请基于以下需求,生成在线教育平台课程管理微服务的架构设计思路:

  1. 业务场景:在线教育平台课程管理模块,负责课程创建、资源管理、选课、学习跟踪和课程搜索;
  1. 核心功能:课程管理、资源管理、选课管理、学习跟踪、课程搜索;
  1. 非功能需求:课程查询响应 < 300ms,视频加载 < 2 秒,每秒 1500 次查询、500 次选课,可用性 99.9%,视频存储 5 年,资源仅选课学生可访问;
  1. 技术栈:Spring Cloud Alibaba、MySQL+MongoDB、Redis、RocketMQ、OSS、Elasticsearch、Nacos。

要求包含:服务拆分、接口设计、中间件方案、性能优化、数据存储、安全设计。”

5.3 AI 输出解析

5.3.1 服务拆分方案

根据核心功能,拆分为 5 个微服务:

  1. 课程管理服务(Course Management Service):负责课程创建、更新、发布 / 下架,管理课程基础信息(名称、简介、大纲);
  1. 课程资源服务(Course Resource Service):负责课程资源(视频、PPT、作业)的上传、关联、更新 / 删除,对接 OSS 存储视频资源;
  1. 选课服务(Course Enrollment Service):负责学生选课、退课,管理选课关系,查询学生已选课程;
  1. 学习跟踪服务(Learning Tracking Service):记录学生学习进度(视频观看时长、作业完成状态),生成学习报告;
  1. 课程搜索服务(Course Search Service):负责课程搜索和筛选,对接 Elasticsearch 实现高效搜索。

拆分理由:将资源管理和搜索功能独立为服务,避免课程管理服务过于庞大;学习跟踪服务单独部署,可专注优化学习数据的实时记录,不影响其他功能。

5.3.2 核心接口设计
  1. 课程管理服务接口

1.1 创建课程:POST /api/course/create,请求参数:教师 ID、课程名称、课程简介、课程分类 ID、大纲列表(章节名称、排序);返回参数:课程 ID、创建时间;

1.2 更新课程:PUT /api/course/update,请求参数:课程 ID、教师 ID、更新字段(名称 / 简介 / 大纲);返回参数:更新结果(成功 / 失败);

1.3 发布 / 下架课程:POST /api/course/status,请求参数:课程 ID、教师 ID、状态(发布 / 下架);返回参数:状态变更结果;

1.4 查询课程详情:GET /api/course/detail,请求参数:课程 ID;返回参数:课程所有信息(名称、简介、大纲、教师信息、选课人数)。

  1. 课程资源服务接口

2.1 上传视频资源:POST /api/resource/video/upload,请求参数:课程 ID、章节 ID、教师 ID、视频文件(流)、视频名称、清晰度(720P/1080P);返回参数:资源 ID、OSS 视频地址、上传时间;

2.2 关联资源到章节:POST /api/resource/associate,请求参数:课程 ID、章节 ID、资源 ID 列表(视频 / PPT / 作业);返回参数:关联结果;

2.3 查询章节资源:GET /api/resource/chapter,请求参数:课程 ID、章节 ID;返回参数:资源列表(资源 ID、名称、类型、地址、大小);

2.4 删除资源:DELETE /api/resource/delete,请求参数:资源 ID、教师 ID;返回参数:删除结果(成功 / 失败,失败原因:资源已被学生访问)。

  1. 选课服务接口

3.1 学生选课:POST /api/enrollment/select,请求参数:学生 ID、课程 ID;返回参数:选课结果(成功 / 失败,失败原因:课程已满 / 未发布);

3.2 学生退课:POST /api/enrollment/drop,请求参数:学生 ID、课程 ID;返回参数:退课结果(成功 / 失败,失败原因:已超过退课时间);

3.3 查询学生已选课程:GET /api/enrollment/student/courses,请求参数:学生 ID、页码、每页数量;返回参数:已选课程列表(课程 ID、名称、教师、学习进度);

3.4 查询课程选课人数:GET /api/enrollment/count,请求参数:课程 ID;返回参数:选课人数、剩余名额(若课程有限制)。

  1. 学习跟踪服务接口

4.1 记录视频观看进度:POST /api/learning/video/progress,请求参数:学生 ID、课程 ID、章节 ID、视频资源 ID、观看时长(秒)、当前进度(百分比);返回参数:记录结果;

4.2 提交作业:POST /api/learning/homework/submit,请求参数:学生 ID、课程 ID、作业资源 ID、作业文件(流)、提交时间;返回参数:提交结果、作业 ID;

4.3 查询学习报告:GET /api/learning/report,请求参数:学生 ID、课程 ID;返回参数:学习报告(视频完成率、作业完成情况、平均学习时长、上次学习时间)。

  1. 课程搜索服务接口

5.1 关键词搜索课程:GET /api/search/course,请求参数:关键词(课程名 / 教师名)、页码、每页数量、筛选条件(评分≥4.0 / 选课人数≥100);返回参数:课程列表(课程 ID、名称、教师、评分、选课人数、简介);

5.2 分类筛选课程:GET /api/search/course/category,请求参数:分类 ID、排序方式(最新 / 最热 / 评分高)、页码、每页数量;返回参数:课程列表;

5.3 课程评分:POST /api/search/course/rate,请求参数:学生 ID、课程 ID、评分(1-5 分)、评价内容(可选);返回参数:评分结果,更新后的课程评分。

5.3.3 中间件使用方案
  1. Nacos:用于服务注册与发现和配置中心;

1.1 服务注册:5 个微服务启动后自动注册到 Nacos,服务间通过 Nacos 获取调用地址,如选课服务调用课程管理服务查询课程状态;

1.2 配置中心:存储各服务的配置参数(如 OSS 访问密钥、Elasticsearch 地址、课程发布审核规则),支持动态更新,例如修改课程最大选课人数时,无需重启服务,配置更新后立即生效。

  1. Redis:用于缓存和分布式锁;

2.1 缓存:缓存高频查询数据(课程列表、课程详情、学生已选课程),减少数据库访问,确保课程查询响应 < 300ms;例如热门课程列表缓存到 Redis,设置 10 分钟过期时间,用户查询时直接从 Redis 获取;

2.2 分布式锁:选课和退课时用 Redis 分布式锁防止并发问题,如某课程仅剩 1 个名额,多个学生同时选课时,通过锁确保只有 1 个学生选课成功,避免超售。

  1. RocketMQ:用于异步通信和解耦;

3.1 课程发布:课程管理服务发布课程后,发送 “课程发布” 消息到 RocketMQ,课程搜索服务监听该消息,将课程信息同步到 Elasticsearch,供用户搜索;

3.2 选课通知:选课服务完成选课后,发送 “选课成功” 消息到 RocketMQ,消息推送服务监听该消息,通过 APP 推送通知学生 “已成功选某某课程”;

3.3 资源更新:课程资源服务更新视频资源后,发送 “资源更新” 消息到 RocketMQ,学习跟踪服务监听该消息,重置学生该章节的学习进度(如视频替换后,进度归零)。

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