一、项目背景与目标

在大学生期末项目中，选择开发一个简化版的中国铁路12306购票系统，旨在通过实践掌握现代Web开发的全栈技术，包括后端服务搭建、前端界面设计以及数据库管理。项目目标为模拟12306平台的核心购票流程，包括用户注册登录、车次查询、座位选择、订单生成及支付等关键业务环节。

二、技术选型与架构设计

1. 技术选型

后端框架：SpringBoot，因其快速开发、易于集成的特点，非常适合作为后端服务框架。
前端框架：Vue.js，以其响应式数据绑定和组件化开发的优势，提升前端开发效率。
数据库：MySQL，作为关系型数据库，稳定可靠，适合存储用户信息、车次数据及订单记录。

2. 系统架构

采用前后端分离架构，前端通过Vue.js构建用户界面，与后端SpringBoot服务通过RESTful API进行数据交互。MySQL数据库负责数据的持久化存储，确保数据的一致性和完整性。

三、核心业务功能实现

1. 用户管理模块

注册与登录：实现用户注册、登录功能，包括密码加密存储、验证码验证等安全措施。使用Spring Security进行权限控制，确保用户数据安全。
个人信息管理：允许用户修改个人信息，如姓名、联系方式等。

2. 车次查询模块

数据获取：从模拟数据库或外部API获取车次信息，包括出发地、目的地、出发时间、到达时间、票价等。
查询接口：设计RESTful API，支持按出发地、目的地、日期等条件查询车次。
前端展示：使用Vue.js组件展示查询结果，包括车次列表、座位情况等。

3. 购票流程模块

座位选择：实现座位图展示，用户可选择心仪座位。使用Vue.js动态渲染座位图，结合后端API验证座位可用性。
订单生成：用户确认购票信息后，生成订单，包括订单号、车次信息、座位号、乘客信息等。
支付集成：模拟支付流程，实现订单支付功能。可集成第三方支付SDK，如支付宝、微信支付等（本项目中简化处理）。

4. 订单管理模块

订单查询：用户可查询历史订单，包括订单状态、支付情况等。
退票改签：实现退票、改签功能，根据业务规则处理相关费用及座位释放。

四、关键代码实现示例

1. SpringBoot后端API示例（查询车次）

@RestController
@RequestMapping("/api/trains")
public class TrainController {
    @Autowired
    private TrainService trainService;
    @GetMapping("/search")
    public ResponseEntity<List<Train>> searchTrains(
            @RequestParam String from,
            @RequestParam String to,
            @RequestParam @DateTimeFormat(iso = DateTimeFormat.ISO.DATE) LocalDate date) {
        List<Train> trains = trainService.findTrains(from, to, date);
        return ResponseEntity.ok(trains);
    }
}

2. Vue.js前端组件示例（车次列表）

<template>
  <div>
    <h2>车次列表</h2>
    <ul>
      <li v-for="train in trains" :key="train.id">
        {{ train.number }} - {{ train.from }} -> {{ train.to }} - {{ train.departureTime }} -> {{ train.arrivalTime }}
        <button @click="selectTrain(train)">选择</button>
      </li>
    </ul>
  </div>
</template>
<script>
export default {
  data() {
    return {
      trains: []
    };
  },
  methods: {
    fetchTrains() {
      // 调用API获取车次数据
      axios.get('/api/trains/search', {
        params: {
          from: '北京',
          to: '上海',
          date: '2023-05-01'
        }
      }).then(response => {
        this.trains = response.data;
      });
    },
    selectTrain(train) {
      // 处理选择车次逻辑
      console.log('Selected train:', train);
    }
  },
  mounted() {
    this.fetchTrains();
  }
};
</script>

五、优化与挑战

1. 性能优化

数据库优化：使用索引加速查询，合理设计表结构减少数据冗余。
缓存策略：引入Redis缓存热门车次信息，减少数据库访问压力。
负载均衡：考虑使用Nginx进行负载均衡，提高系统并发处理能力。

2. 面临的挑战

数据同步：在实际应用中，需考虑与铁路总局数据系统的实时同步，确保车次信息的准确性。
高并发处理：购票高峰期，系统需具备高并发处理能力，避免宕机或数据不一致。
安全性：加强用户数据保护，防止SQL注入、XSS攻击等安全威胁。

六、总结与展望

本项目通过SpringBoot、Vue和MySQL技术栈，成功实现了12306铁路购票系统的核心业务功能。通过实践，团队成员不仅掌握了现代Web开发的全栈技术，还深刻理解了高并发系统设计的挑战与解决方案。未来，可进一步扩展系统功能，如引入实时余票查询、智能推荐算法等，提升用户体验。同时，加强系统安全性，确保用户数据的安全与隐私。

基于SpringBoot+Vue+MySQL的12306铁路购票系统设计与实现