一、系统架构设计
1. 微服务架构
采用微服务架构实现多仓库管理,将仓库相关功能拆分为独立服务:
- 仓库基础信息服务
- 库存管理服务
- 订单履约服务
- 调拨管理服务
- 仓储作业服务
2. 技术栈选择
- 后端:Spring Cloud/Dubbo + MySQL/PostgreSQL
- 缓存:Redis集群
- 消息队列:Kafka/RocketMQ
- 搜索:Elasticsearch(用于库存查询优化)
- 前端:Vue/React + Ant Design/Element UI
二、核心功能模块实现
1. 仓库基础信息管理
```java
// 仓库实体类示例
public class Warehouse {
private Long id;
private String code; // 仓库编码
private String name; // 仓库名称
private Integer type; // 仓库类型(1:中心仓,2:区域仓,3:前置仓)
private String address;
private Double longitude; // 经度
private Double latitude; // 纬度
private Integer status; // 状态(0:禁用,1:启用)
// getters & setters
}
```
2. 多级库存管理
```java
// 库存实体类
public class Inventory {
private Long id;
private Long warehouseId; // 仓库ID
private Long skuId; // 商品ID
private Integer totalStock; // 总库存
private Integer availableStock; // 可用库存
private Integer lockedStock; // 锁定库存
private Date updateTime; // 更新时间
// getters & setters
}
// 库存服务接口
public interface InventoryService {
// 扣减库存(分布式锁实现)
boolean decreaseStock(Long warehouseId, Long skuId, Integer quantity);
// 查询库存(多级缓存)
Inventory getInventory(Long warehouseId, Long skuId);
// 库存预警
List getWarningInventories();
}
```
3. 智能调拨管理
```java
// 调拨单实体
public class TransferOrder {
private Long id;
private String orderNo; // 调拨单号
private Long fromWarehouseId; // 调出仓库
private Long toWarehouseId; // 调入仓库
private List items; // 调拨明细
private Integer status; // 状态
private Date createTime;
// getters & setters
}
// 调拨策略实现
public class TransferStrategy {
// 基于销量预测的调拨建议
public List suggestTransfer(List warehouses) {
// 实现算法逻辑
}
// 基于距离和成本的调拨路由
public Warehouse findBestSourceWarehouse(Long targetWarehouseId, Long skuId, Integer quantity) {
// 实现路由算法
}
}
```
4. 仓储作业管理
- 入库作业:收货→质检→上架
- 出库作业:拣货→复核→打包→发货
- 盘点作业:盲盘/明盘/动态盘点
- 移库作业:库位调整
三、关键技术实现
1. 分布式库存锁
```java
@Service
public class DistributedInventoryLock {
@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
public boolean tryLock(String lockKey, Long skuId, Long warehouseId) {
String key = "lock:inventory:" + warehouseId + ":" + skuId;
return redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", 10, TimeUnit.SECONDS);
}
public void unlock(String lockKey, Long skuId, Long warehouseId) {
String key = "lock:inventory:" + warehouseId + ":" + skuId;
redisTemplate.delete(key);
}
}
```
2. 库存同步机制
- 最终一致性方案:本地事务+消息队列
```java
@Transactional
public void updateInventory(InventoryUpdateDTO dto) {
// 1. 更新数据库库存
inventoryMapper.updateStock(dto);
// 2. 发送库存变更消息
inventoryChangeMessage.setSkuId(dto.getSkuId())
.setWarehouseId(dto.getWarehouseId())
.setChangeType(dto.getChangeType());
kafkaTemplate.send("inventory.change", inventoryChangeMessage);
}
```
3. 多仓库路由策略
```java
public class WarehouseRouter {
@Autowired
private WarehouseRepository warehouseRepository;
// 按优先级路由(1.本地仓 2.区域仓 3.中心仓)
public Warehouse routeWarehouse(Long customerAddressId, Long skuId) {
// 1. 获取客户地址对应的配送区域
DeliveryArea area = areaService.getAreaByAddress(customerAddressId);
// 2. 查询该区域可用的仓库列表(按优先级排序)
List warehouses = warehouseRepository.findByAreaAndHasStock(area.getId(), skuId);
// 3. 返回最优仓库
return warehouses.stream()
.findFirst()
.orElseThrow(() -> new RuntimeException("No available warehouse"));
}
}
```
四、数据模型设计
1. 仓库相关表
- `warehouse` (仓库基础表)
- `warehouse_area` (仓库覆盖区域表)
- `warehouse_capacity` (仓库容量表)
2. 库存相关表
- `inventory` (库存主表)
- `inventory_log` (库存变动日志表)
- `inventory_snapshot` (库存快照表)
3. 调拨相关表
- `transfer_order` (调拨单表)
- `transfer_item` (调拨明细表)
- `transfer_log` (调拨日志表)
五、性能优化方案
1. 缓存策略:
- 多级缓存(本地缓存+Redis)
- 库存查询结果缓存
- 仓库路由结果缓存
2. 数据库优化:
- 库存表按仓库ID分区
- 热点库存数据单独建表
- 读写分离架构
3. 异步处理:
- 库存变更异步通知
- 调拨单状态变更异步处理
- 数据分析任务异步执行
六、实施路线图
1. 第一阶段:单仓库功能实现
- 仓库基础信息管理
- 基础库存管理
- 简单出入库流程
2. 第二阶段:多仓库基础功能
- 多仓库库存视图
- 仓库间调拨流程
- 基础路由策略
3. 第三阶段:智能仓储优化
- 动态路由算法
- 智能补货系统
- 仓储作业优化
4. 第四阶段:大数据应用
- 销量预测模型
- 库存水位优化
- 仓储网络优化
七、挑战与解决方案
1. 分布式事务问题:
- 采用TCC或SAGA模式处理跨仓库事务
- 最终一致性+补偿机制
2. 库存超卖问题:
- 分布式锁+乐观锁双重保障
- 库存预扣机制
3. 数据一致性问题:
- 事件溯源模式
- CQRS架构分离读写
4. 高并发场景:
- 库存分段锁
- 请求队列削峰
通过以上方案,美菜生鲜系统可以实现高效、可靠的多仓库管理,支持生鲜行业特有的多级仓储网络和快速履约需求。