12306需求分析

             

需求简述

12306这个系统，核心要解决的问题是网上售票。涉及到2个角色使用该系统：用户、铁道部。用户的核心诉求是查询余票、购票；铁道部的核心诉求是售票。购票和售票实际上是一个场景，对用户来讲是购票，对铁道部来讲是售票。所以，咱们要设计一个在线的网站系统，解决用户的查询余票、购票，以及铁道部的售票这3个核心诉求。看起来，这3个场景都是围绕火车票展开的。

 

查询余票：用户输入出发地、目的地、出发日三个条件，查询可能存在的车次，用户能够看到每一个车次通过的站点名称，以及每种座位的余票数量。

 

购票：购票分为订票和付款两个阶段，本文重点分析订票的模型设计和实现思路。

 

其实还有不少其余的需求，好比给不一样的车次设定销售座位数配额，以及不一样的区段设置不一样的限额。我以为这个需求不是核心最重要的诉求，因此，本文针对这个需求不作具体讨论，也不是本文分析设计的重点。

 

需求分析

确实，12306也是一个电商系统，并且看起来商品就是票了。由于若是把一张票当作是一个商品，那购票就相似于购买商品，而后每张票都有库存，商品也有库存的概念。可是若是咱们仔细想一想，会发现12306要复杂不少，由于咱们没法预先肯定好全部的票，若是非要肯定，那只能经过穷举法了。

咱们以北京西到深圳北的G71车次高铁为例（这里只考虑南下的方向，不考虑深圳北到北京西的，那是另一个车次，叫G72），它有17个站（北京西是01号站，深圳北是17号站），3种座位（商务、一等、二等）。表面看起来，这不就是3个商品吗？G71商务座、G71一等座、G71二等座。大部分轻易喷12306的技术人员（包括某些中等规模公司的专家、CTO）就是在这里栽第一个跟头的。

 

实际上，这个车次能够卖的票是很是多的。为了方便后面的讨论，咱们先明确一下票是什么？

 

一张票的核心信息包括：出发时间、出发地、目的地、车次、座位号。持有票的人就拥有了一个凭证，该凭证表示持有它的人能够坐某个车次的某个座位号，从某地到某地。因此，一张票，对用户来讲是一个凭证，对铁道部来讲是一个承诺；那对系统来讲是什么呢？不知道。这就是咱们要分析业务，领域建模的缘由，咱们再继续思考吧。

 

明白了票的核心信息后，咱们再看看G71这个车次的高铁，能够卖多少张票？

讨论前先说明一下，一辆火车的物理座位数（站票也能够当作是一种座位，由于站票也有数量配额）不等于可用的最大配合。全部的物理座位不可能都经过12306网站来销售，而是只会销售一部分，好比40%。其他的仍是会经过线下的方式销售。不只如此，可能有些站点上车的人会比较多，有些比较少，因此咱们还会给不一样的区间配置不一样的限额。好比D31北京南至上海共有765张，北京南有260张，杨柳青有80张，泰安有76张。若是杨柳青的80张票售完就会显示无票，就算其余站有票也会显示无票的。无论如何配置限制区段的配额和限额，咱们老是针对车次进行配置，这点只是车次内部售票时的一些额外的判断条件（业务规则），不影响车次模型的核心地位。因此，为了本文讨论的清楚起见，我后续的讨论都不涉及配额和限额的问题，而是认为任何区段均可以享受火车最大的物理座位数。

 

为了讨论问题方便，咱们减小一些站点来讨论。假设某个车次有A,B,C,D四个站点。那001这我的购买了A,B这个区间，系统会分配给001一个座位x；可是由于001坐到B站点后会下车，因此至关于x这个座位又空出来了，也就是说，从B站点开始，系统又能够认为x这个座位是可用的。因此，咱们得出结论：同一个座位，其实能够同时出售AB,BC这两张票。经过这个简单的分析，咱们知道，一列火车虽然只有有限的座位数，好比1000个座位。但能够卖出的票远远不止1000个。仍是以A,B,C,D四个站点为例，假如火车总共有1000个座位，那AB能够卖1000张，BC也能够卖1000张，一样，CD也能够卖1000张。也就是说，理论上最多能够卖出3000张票。可是若是换一种卖法，全部人都是买ABCD的票，也就是说全部的票都是通过全部站点的，那就是最多只能卖出1000张票了。而实际的场景，必定是介于1000到3000之间。而后实际的G71这个车次，有17个站，那到底能够卖出多少个票，你们应该能够算了吧。理论上这17个站中的任意两个站点之间所造成的线段，均可以出售为一张票。我数学很差，算不太清楚，麻烦有数学好的人帮我算算，呵呵。

 

经过上面的分析，咱们知道一张票的本质是某个车次的某一段区间（一条线段），这个区间包含了若干个站点。而后咱们还发现，只要区间不重叠，那座位就不会发生竞争，能够被回收利用，也就是说，能够同时预先出售。

另外，通过更深刻的分析，咱们还发现区间有4种关系：1）不重叠；2）部分重叠；3）彻底重叠；4）覆盖；不重叠的状况咱们已经讨论过了，而覆盖也是重叠的一种。因此咱们发现若是重叠，好比有两个区间发生重叠，那重叠部分的区间（可能夸一个或多个站点）是在争抢座位的。由于假设一列火车有100个座位，那每一个原子区间（两个相邻站点的连线），最多容许重叠99次。

 

因此，通过上面的分析，咱们知道了一个车次可以出售一张车票的核心业务规则是什么？就是：这张车票所包含的每一个原子区间的重叠次数加1都不能超过车次的总座位数，实际上重叠次数+1也能够理解为线段的厚度。

 

来源浅谈12306核心模型设计思路和架构设计