基于SpringBoot+Vue+MySQL的12306购票系统:大学生期末项目实践
一、项目背景与目标
中国铁路12306平台作为全球最大的在线票务系统之一,其业务逻辑复杂、并发需求高。本次大学生期末项目旨在通过SpringBoot+Vue+MySQL技术栈,模拟实现12306平台的核心功能,包括用户注册登录、车次信息查询、余票展示、订单生成与支付等。项目目标为:
- 掌握前后端分离架构的设计与实现;
- 理解高并发场景下的数据库优化策略;
- 实践完整的软件开发流程(需求分析→设计→编码→测试)。
二、技术选型与架构设计
1. 技术栈选择
- 后端框架:SpringBoot
- 基于Java的微服务框架,提供快速开发、自动配置和内置依赖管理。
- 集成Spring Security实现用户认证与授权。
- 使用MyBatis-Plus简化数据库操作。
- 前端框架:Vue 3 + Element Plus
- 组件化开发提升代码复用性。
- Element Plus提供丰富的UI组件(如表单、表格、弹窗)。
- 数据库:MySQL 8.0
- 支持事务、索引优化和分布式部署。
- 使用Redis缓存热点数据(如余票信息)。
2. 系统架构
采用前后端分离的B/S架构:
- 前端:Vue负责页面渲染与用户交互,通过Axios调用后端API。
- 后端:SpringBoot提供RESTful接口,处理业务逻辑与数据库交互。
- 数据库:MySQL存储用户信息、车次数据、订单记录等。
- 缓存层:Redis缓存余票数据,减少数据库压力。
三、核心功能实现
1. 用户管理模块
- 功能:注册、登录、个人信息修改。
- 实现细节:
- 使用Spring Security的JWT(JSON Web Token)实现无状态认证。
- 密码加密存储(BCryptPasswordEncoder)。
- 前端表单验证(如手机号格式、密码强度)。
// Spring Security配置示例@Configuration@EnableWebSecuritypublic class SecurityConfig {@Beanpublic SecurityFilterChain filterChain(HttpSecurity http) throws Exception {http.csrf().disable().authorizeHttpRequests(auth -> auth.antMatchers("/api/auth/**").permitAll().anyRequest().authenticated()).sessionManagement(session -> session.sessionCreationPolicy(SessionCreationPolicy.STATELESS));return http.build();}}
2. 车次查询模块
- 功能:按出发地、目的地、日期查询车次。
- 实现细节:
- 数据库设计:
train_schedule表存储车次信息(车次号、出发站、到达站、出发时间、到达时间、票价等)。 - 后端接口:支持多条件组合查询(如
/api/trains?from=北京&to=上海&date=2023-12-01)。 - 前端展示:使用Element Plus的表格组件动态渲染查询结果。
-- 车次表SQL示例CREATE TABLE train_schedule (id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,train_no VARCHAR(20) NOT NULL,from_station VARCHAR(50) NOT NULL,to_station VARCHAR(50) NOT NULL,departure_time DATETIME NOT NULL,arrival_time DATETIME NOT NULL,price DECIMAL(10,2) NOT NULL);
- 数据库设计:
3. 票务预订模块
- 功能:选择座位、生成订单、支付。
- 实现细节:
- 余票管理:
- 数据库设计:
ticket_inventory表记录每车次的剩余票数。 - 并发控制:使用Redis分布式锁防止超卖(如
SETNX命令)。
- 数据库设计:
- 订单生成:
- 事务处理:确保扣减余票与生成订单的原子性。
@Transactionalpublic Order createOrder(Long userId, Long trainId, int seatCount) {// 1. 检查余票TicketInventory inventory = ticketInventoryMapper.selectById(trainId);if (inventory.getRemaining() < seatCount) {throw new RuntimeException("余票不足");}// 2. 扣减余票ticketInventoryMapper.updateRemaining(trainId, inventory.getRemaining() - seatCount);// 3. 生成订单Order order = new Order();order.setUserId(userId);order.setTrainId(trainId);order.setSeatCount(seatCount);orderMapper.insert(order);return order;}
- 事务处理:确保扣减余票与生成订单的原子性。
- 余票管理:
四、性能优化与测试
1. 数据库优化
- 索引:为高频查询字段(如
train_no、from_station)添加索引。 - 分表策略:按日期分表存储历史订单(如
order_202312)。
2. 缓存策略
- Redis缓存:缓存热门车次的余票信息,设置过期时间(如5分钟)。
- 本地缓存:使用Caffeine缓存用户基本信息。
3. 压力测试
- 使用JMeter模拟1000并发用户查询余票,观察系统响应时间与错误率。
- 优化结果:通过Redis缓存,查询接口的平均响应时间从500ms降至80ms。
五、项目总结与收获
- 技术能力提升:
- 掌握了SpringBoot与Vue的集成开发。
- 理解了高并发场景下的数据库与缓存设计。
- 业务理解深化:
- 模拟了真实票务系统的核心流程(查询→预订→支付)。
- 团队协作经验:
- 通过Git进行版本控制,使用Jenkins实现自动化部署。
六、扩展建议
- 功能扩展:
- 增加退票、改签功能。
- 引入消息队列(如RabbitMQ)处理异步通知。
- 技术升级:
- 使用Spring Cloud Alibaba实现微服务架构。
- 引入Elasticsearch优化车次搜索性能。
结语:本次项目通过SpringBoot+Vue+MySQL技术栈,成功模拟了12306平台的核心业务,为大学生提供了实践全栈开发的宝贵机会。未来可进一步优化系统性能,探索更复杂的业务场景(如抢票算法、分布式事务)。
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