微服务架构实战 Java+MySQL实现多校区图书馆借阅系统

微服务架构设计要点

采用Spring Cloud Alibaba生态体系实现微服务化拆分，核心组件包括Nacos服务注册中心、Sentinel流量控制、Seata分布式事务。图书馆系统按业务域划分为用户服务、图书服务、借阅服务、校区服务四个微服务，每个服务独立部署MySQL实例。

数据库设计采用垂直分库策略，各服务私有表与共享表分离。例如用户信息表由用户服务独享，图书基础信息表由图书服务管理，跨校区借阅记录表通过分布式事务协调。

服务间通信方案

RESTful API采用OpenAPI 3.0规范定义，通过Spring Cloud Gateway实现统一路由和鉴权。对于高并发场景如借阅操作，采用RocketMQ实现异步消息解耦。关键接口性能指标：

• 借阅接口响应时间 ≤200ms
• 图书查询接口TPS ≥500

FeignClient配置示例：

@FeignClient(name = "book-service", path = "/api/books")
public interface BookClient {
    @GetMapping("/{isbn}")
    Result<BookDTO> getByIsbn(@PathVariable String isbn);
}

分校区数据同步方案

基于MySQL Binlog+Canel实现跨校区数据变更捕获，通过Kafka消息队列传输数据变更事件。采用最终一致性模型解决数据同步延迟问题，关键业务表增加版本号字段：

CREATE TABLE library_book (
    id BIGINT PRIMARY KEY,
    isbn VARCHAR(20) UNIQUE,
    campus_id INT,
    current_stock INT,
    version INT DEFAULT 0,
    INDEX idx_campus(campus_id)
) ENGINE=InnoDB;

分布式事务处理

跨校区借阅采用Saga模式补偿事务，核心流程：

1. 借阅服务创建借阅记录（状态为"处理中"）
2. 通过RPC调用扣减图书库存
3. 更新借阅记录状态为"已完成"

异常处理采用定期任务扫描超时订单，自动触发补偿操作。Seata配置示例：

seata.tx-service-group=library_tx_group
seata.service.vgroup-mapping.library_tx_group=default

性能优化措施

引入多级缓存体系：

• 本地缓存（Caffeine）存储热点图书信息
• Redis集群缓存跨校区图书库存
• MySQL查询优化包含索引设计和读写分离

JVM调优参数示例：

-Xms2g -Xmx2g -XX:+UseG1GC 
-XX:MaxGCPauseMillis=200

监控运维方案

通过Prometheus+Grafana构建监控看板，重点监控指标：

• 微服务API成功率
• 数据库连接池使用率
• 跨校区调用延迟

日志系统采用ELK架构，通过Logstash收集各节点日志，基于traceId实现全链路追踪。告警规则配置示例：

- alert: HighErrorRate
  expr: rate(http_server_requests_errors_total[1m]) > 0.1
  for: 5m

容器化部署

使用Docker Compose编排服务，关键配置包含：

• 每个微服务独立容器
• MySQL集群采用主从复制
• Nginx实现静态资源缓存

部署架构示例：

                       +-----------------+
                       |   Nginx LB      |
                       +--------+--------+
                                |
        +-----------------------+-----------------------+
        |                       |                       |
+-------+-------+       +-------+-------+       +-------+-------+
|  API Gateway  |       |  Config Center |       |  Service Mesh |
+-------+-------+       +-------+-------+       +-------+-------+
        |                       |                       |
+-------+-------+       +-------+-------+       +-------+-------+
|  User Service |       |  Book Service |       |  Loan Service |
+-------+-------+       +-------+-------+       +-------+-------+
        |                       |                       |
+-------+-------+       +-------+-------+       +-------+-------+
|  MySQL User   |       |  MySQL Book   |       |  MySQL Loan   |
+---------------+       +---------------+       +---------------+