基于空間資料庫MongoDB實作全國電影票預定系統

受到中文社群《電商參考架構第二部分：庫存優化方法》啟發，想到了去年做過類似的電影票預定系統，如果用mongodb去做存儲支撐，那應該是怎樣架構的呢？本文的目的是為了更好的學習掌握mongodb，是以某些設計上更偏向于功能的展示，在實際使用上要因地制宜的改變，合适才是最好的。

電影票預定系統與電商系統非常類似，都可以抽象了解為商品的售賣。進一步的講電影票系統是電商系統的一個庫存特例場景：

每個場次，每個座位，都隻有一個庫存

每個訂單所預定的座位有鎖定狀态，在支付前對應的作為不能被再次購買

訂單涉及到的座位要不全成功，要不全失敗

“全國”級的，資料容量不是太大問題，但性能上要支援水準擴充

ps：實際上的理論tps并不高，目前全國5000家影院，假設平均8個影廳，每個廳200個位置，每個影廳6個場次，早中晚各3個高峰，每個高峰1個小時。計算得出tps大概是：5000 8 6 * 200/ 3 / 3600 ＝ 4400 tps；但是設計上我們還是要保證性能的可水準擴充，否則怎麼展現mongodb的特色呢？^-^

儲存最基本的影院資訊，包括地理資訊，名稱，_id為mongodb由mongodb自動配置設定

cinemamanager.cinema_detail

例如：

因為影院資訊的查詢一般都是按照城市和名稱，或者地理坐标檢索，是以這裡建立兩個索引

index1：城市+名稱的複合索引，因為查詢電影院時一般都會指定城市名

注意，這裡使用的是複合索引，是以針對 city + name的查詢，或者city的查詢是有效的，隻查找name字段是無法通過索引優化的。

index2：地理坐标索引，用來應付"最近的電影院"類查詢

例如，查詢在杭州最近的某個電影院

theater_detail.cinema_id與cinema_detail._id集合形成references關系，通過cinema_detail._id可以快速找到所屬影廳的資訊。另一個關鍵字段theater_detail.seat用來描述座位資訊，每排所有的座位是一個數組，不同排可以有不同數量的座位。

cinemamanager.theater_detail

建立索引

影片說明

索引

放映資訊包含放映時間段，放映影廳，票價。雖然document結構可以做複雜的嵌套，但原則上期望document盡量小，利用資料shard，性能優化。是以在movie_schedule的設計上每個影片的每場放映獨立一個document表達。

movie_schedule的references關系較多，需要與電影院，影廳，電影三者分别建立關系。

還是建立一個複合索引，優化查詢某一電影院的某部影片（的某一影廳）上映資訊

ps：也可以建立相應的索引，用來優化某一時間段内的影片資訊查詢，讀者自行思考

至此，基本的資訊文檔集合均已建立完成，一般的查詢需求都可以滿足了。接下來是重點：庫存售賣系統。抽象的來看，售賣系統就是對上訴所有集合的一個整合，外加一套庫存字段。我們認為一場放映就是一個主商品，每個座位可以認為是這個商品的sku，每個sku都是1份。

通過reference關系結合movie_schedule與theater_detail，注意這裡引用了

注意，這裡不僅僅是reference的引用關系，還複制了theater_detail.seat字段，每個seat都有一個庫存數字，因為在mongodb中一個document的操作是可以保證原子的，不需要對collection加任何鎖。數字2并不是表示可以賣2次：

數字2表示，可銷售

數字1表示，已鎖定

數字0表示，已售完

交易邏輯上可通過findandmodify + $inc，原子性的修改庫存資訊。其他的描述資訊是否需要再次備援取決于具體的業務狀況了，具體問題具體分析。我本人更傾向于目前的資料結構方案，不做過多的備援，原因：

資料訂正複雜，多一個備援，多一份複雜

其他資訊基本都是靜态資料，資料量又小，完全可以通過cache技術解決讀取問題

先插入一個我們的商品

鎖定座位的動作，鎖定第4排的3号位置（從1開始計數）和鎖定第4排的2号位置：

分别鎖定了第4排3号（row4[2]），第4排2号（row4[1])，

注意，這裡是分兩次鎖定的，鎖定操作并不需要原子完成，否則會造成使用者鎖定失敗機率的上升。

ok，交易成功以此類推，同時修改兩個庫存到0，這裡利用了findandmodify的原子特性

再查下集合看看：

一套全國級的電影票系統會比這複雜的多，本文的目的還是以教程為主，主要是說明mongodb如何建構一個電影票系統，但距離生長系統還是有一定的距離，仍有很多其他的技術點需要讨論，可以延伸開的還有，下單失敗，過期未付款，資料唯一性等問題。