一、选题背景与技术选型分析

1.1 毕业设计的技术要求与行业趋势

计算机专业毕业设计需体现系统设计能力、技术实现深度及工程化思维。当前电商行业呈现三大趋势：微服务架构普及、前后端分离成为主流、用户体验持续优化。选择Django框架开发在线购物平台，既能满足高并发场景需求，又能通过其”开箱即用”的特性快速构建完整系统。

1.2 Django框架的核心优势

Django采用MTV架构（Model-Template-View），内置ORM、Admin后台、表单验证等模块。相比Spring Boot需要配置大量依赖，Django通过pip install django即可获得完整开发环境。其DRY（Don’t Repeat Yourself）原则在商品模型定义中体现明显：

# models.py 商品模型示例
class Product(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=200)
    price = models.DecimalField(max_digits=10, decimal_places=2)
    stock = models.PositiveIntegerField()
    category = models.ForeignKey(Category, on_delete=models.CASCADE)
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)
    class Meta:
        ordering = ['-created_at']
        indexes = [
            models.Index(fields=['name']),
            models.Index(fields=['category', 'price'])
        ]

二、系统架构设计与模块划分

2.1 三层架构实现

采用典型的三层架构：

表现层：Django Templates + Bootstrap 5实现响应式布局
业务逻辑层：Views.py处理请求，Service层封装核心算法
数据访问层：Models.py定义数据结构，Manager定制查询方法

2.2 核心模块功能

用户系统：

实现JWT认证，替代Django默认Session

用户地址簿管理（一对多关系）

# models.py 地址模型
class Address(models.Model):
  user = models.ForeignKey(User, on_delete=models.CASCADE)
  receiver = models.CharField(max_length=50)
  phone = models.CharField(max_length=20)
  address = models.TextField()
  is_default = models.BooleanField(default=False)

商品系统：
- 商品分类树形结构（MPTT模型）
- 商品SKU管理（多属性组合）
- 图片上传使用Cloudinary CDN
交易系统：
- 购物车实现（Session存储）
- 订单状态机（待支付/已支付/已发货/已完成）
- 支付宝沙箱环境对接

三、关键技术实现详解

3.1 高并发优化方案

数据库优化：

使用select_related()和prefetch_related()减少查询次数

商品列表页查询优化示例：

# views.py 优化后的查询
def product_list(request):
  category_id = request.GET.get('category')
  products = Product.objects.select_related('category').prefetch_related(
      'images'
  ).filter(
      category_id=category_id,
      stock__gt=0
  ).order_by('-created_at')[:20]

缓存策略：

Redis缓存热门商品（TTL设置）

页面片段缓存示例：

# views.py 缓存装饰器使用
@cache_page(60 * 15)
def product_detail(request, pk):
  product = get_object_or_404(Product, pk=pk)
  return render(request, 'shop/detail.html', {'product': product})

3.2 支付系统集成

支付宝对接流程：

生成异步通知URL（需公网可访问）

签名验证流程：

# utils/alipay.py 签名验证
def verify_alipay(request):
  params = request.POST.dict()
  signature = params.pop('sign')
  sorted_params = sorted(params.items(), key=lambda x: x[0])
  string_to_sign = '&'.join([f'{k}={v}' for k, v in sorted_params])
  # 实际项目中应从环境变量获取密钥
  secret_key = os.getenv('ALIPAY_SECRET')
  expected_sign = hmac.new(secret_key.encode(), string_to_sign.encode(), 'sha256').hexdigest()
  return hmac.compare_digest(signature, expected_sign)

幂等性处理：
- 订单号生成规则：时间戳+用户ID+随机数
- 支付记录状态机管理

四、部署与运维方案

4.1 Docker化部署

docker-compose.yml配置：

version: '3.8'
services:
  web:
    build: .
    command: gunicorn shop.wsgi:application --bind 0.0.0.0:8000
    volumes:
      - .:/code
      - static_volume:/code/staticfiles
    expose:
      - 8000
    env_file:
      - .env.prod
    depends_on:
      - db
      - redis
  db:
    image: postgres:13
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data/
    env_file:
      - .env.db
  redis:
    image: redis:6

Nginx配置要点：
- 静态文件处理
- 负载均衡配置
- HTTPS强制跳转

4.2 监控与日志

Prometheus+Grafana监控：
- 自定义Django中间件收集请求指标
- 关键业务指标监控（订单量、支付成功率）
ELK日志系统：
- Filebeat收集日志
- Kibana可视化分析
- 异常报警配置

五、毕业设计完善建议

文档编写要点：
- 需求分析需包含用例图
- 数据库设计提供ER图
- 测试报告包含压力测试数据
创新点设计：
- 加入推荐算法（基于用户的浏览历史）
- 实现AR试衣间功能（WebXR API）
- 开发微信小程序端（Django REST Framework + UniApp）
答辩技巧：
- 准备3分钟精简演示
- 重点展示技术难点突破
- 预判评委提问（如”如何处理超卖”）

本源码包（编号14100）完整实现了电商系统核心功能，包含详细注释和部署文档。建议开发者在此基础上进行二次开发，重点关注支付安全、分布式事务等高级特性。实际部署时需替换示例中的密钥配置，并完成等保测评相关要求。

基于Django的在线购物平台：毕业设计源码解析与实战指南