跳转至

01. 需求分析与建模 (Visual Modeling)

架构师视角

很多初级程序员拿到需求直接打开 IDEA 写代码，结果写到一半发现逻辑走不通，只能推倒重来。

资深架构师会花 80% 的时间画图、设计，只花 20% 的时间写代码。 本节我们将利用 AI 辅助，完成 SmartBook 系统的全套设计图纸。

🧐 第一步：需求分析 (Use Case)

首先，我们要明确系统里有哪些角色 (Actor)，以及他们分别能做什么 (Use Case)。

1. 核心角色

由于是 C2C (个人对个人) 交易，其实只有一个核心角色：用户 (User)。 同一个用户，既可以是卖家（发布闲置），也可以是买家（购买图书）。

2. 用例图 (Use Case Diagram)

graph LR
    User((🤵 校园用户))

    subgraph "SmartBook 交易系统"
        direction TB
        Publish[📖 发布图书]
        Search[🔍 搜索图书]
        Buy[🛒 购买图书]
        Wallet[💰 充值/查询余额]
        History[📜 查看订单记录]
    end

    User --> Publish
    User --> Search
    User --> Buy
    User --> Wallet
    User --> History

    style User fill:#ffecb3,stroke:#ff6f00,stroke-width:2px
    style Publish fill:#e1f5fe,stroke:#01579b
    style Buy fill:#e1f5fe,stroke:#01579b

功能列表：

  1. 发布：填写书名、价格，上架图书。
  2. 搜索：根据书名模糊查询，且只能查到“未售出”的书。
  3. 购买：核心业务，涉及余额扣减和商品下架。

🌊 第二步：业务流程设计 (Activity Diagram)

“购买图书”是本系统最复杂的业务。我们需要用泳道图来厘清买家、系统、数据库三者之间的交互逻辑，特别是异常流程（比如钱不够怎么办）。

购买流程泳道图

graph TD
    subgraph "🤵 买家 (User)"
        Start(("开始购书")) --> Request["发起购买请求<br/>(书名/ID)"]
        ReceiveResult["收到购买结果"] --> End(("结束"))
    end

    subgraph "🤖 SmartBook 系统 (Service)"
        Request --> CheckBook{"检查图书状态?"}
        CheckBook -- "已售出/不存在" --> Error1["抛出异常:<br/>图书无效"]
        CheckBook -- "在售 (ON_SALE)" --> CheckMoney{"检查余额?"}

        CheckMoney -- "余额不足" --> Error2["抛出异常:<br/>余额不足"]
        CheckMoney -- "余额充足" --> Deduct["💸 扣减买家余额"]

        Deduct --> OffShelf["🔻 下架图书"]
        OffShelf --> CreateOrder["📝 生成交易订单"]

        Error1 --> ReturnError["返回失败信息"]
        Error2 --> ReturnError
        CreateOrder --> ReturnSuccess["返回成功信息"]
    end

    subgraph "🗄️ 数据库 (openGauss)"
        Deduct -.-> UpdateUser[UPDATE t_user]
        OffShelf -.-> UpdateBook[UPDATE t_book]
        CreateOrder -.-> InsertTx[INSERT t_transaction]
    end

    ReturnSuccess --> ReceiveResult
    ReturnError --> ReceiveResult

    style Start fill:#ccff90,stroke:#33691e
    style End fill:#ccff90,stroke:#33691e
    style CheckBook fill:#fff9c4,stroke:#fbc02d
    style CheckMoney fill:#fff9c4,stroke:#fbc02d
    style Error1 fill:#ffcdd2,stroke:#b71c1c
    style Error2 fill:#ffcdd2,stroke:#b71c1c

🚦 第三步：状态机设计 (State Diagram)

图书是有生命周期的。我们不能把一本已经卖掉的书再卖一次。 使用状态机图来定义图书的状态流转。

stateDiagram-v2
    [*] --> ON_SALE : 用户发布图书

    ON_SALE --> SOLD : 用户购买成功
    ON_SALE --> OFF_SHELF : 用户主动下架

    SOLD --> [*]
    OFF_SHELF --> ON_SALE : 用户重新上架
    OFF_SHELF --> [*]

    note right of ON_SALE
        只有在此状态
        图书才能被搜索到
    end note
  • ON_SALE (在售)：初始状态，所有人可见。
  • SOLD (已售)：交易完成后自动流转，不可再被购买。
  • OFF_SHELF (下架)：卖家不想卖了，或者违规被管理员下架。

📊 第四步：数据模型设计 (ER Diagram)

基于上述分析，我们确定了数据库的最终结构。

1. 实体关系图 (ERD)

erDiagram
    USER ||--o{ BOOK : "发布 (Seller)"
    USER ||--o{ TRANSACTION : "购买 (Buyer)"
    BOOK ||--|| TRANSACTION : "生成 (1对1)"

    USER {
        long id PK "主键"
        string username "用户名"
        decimal balance "余额 (精度很重要)"
    }

    BOOK {
        long id PK "主键"
        string title "书名"
        decimal price "价格"
        string status "状态 (ON_SALE/SOLD)"
        long seller_id FK "卖家ID"
    }

    TRANSACTION {
        long id PK "主键"
        long buyer_id FK "买家ID"
        long book_id FK "图书ID"
        decimal deal_price "成交价"
        timestamp create_time "交易时间"
    }

2. 字段设计细节

表名 字段 类型 说明
t_user balance DECIMAL(10,2) 重点：涉及金钱必须用 Decimal，禁止用 Float/Double (会有精度丢失)。
t_book status VARCHAR(20) 默认为 ON_SALE。利用数据库默认值简化代码。
t_book seller_id INT 关联 t_user.id。
t_txn deal_price DECIMAL(10,2) 记录当时的成交价（防止以后书涨价了，订单记录变了）。

💾 第五步：数据库实施 (SQL 脚本)

请连接 openGauss 数据库，执行以下脚本完成建表和数据初始化。

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
-- ==========================================
-- 1. 清理旧表 (如果存在)
-- ==========================================
DROP TABLE IF EXISTS t_transaction;
DROP TABLE IF EXISTS t_book;
DROP TABLE IF EXISTS t_user;

-- ==========================================
-- 2. 创建用户表
-- ==========================================
CREATE TABLE t_user (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50) NOT NULL UNIQUE,
    balance DECIMAL(10, 2) DEFAULT 0.00,
    create_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
COMMENT ON TABLE t_user IS '用户信息表';
COMMENT ON COLUMN t_user.balance IS '账户余额';

-- ==========================================
-- 3. 创建图书表
-- ==========================================
CREATE TABLE t_book (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    title VARCHAR(100) NOT NULL,
    author VARCHAR(50),
    price DECIMAL(10, 2) NOT NULL,
    status VARCHAR(20) DEFAULT 'ON_SALE', -- 状态：ON_SALE, SOLD
    seller_id INT NOT NULL,
    create_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
COMMENT ON TABLE t_book IS '二手图书表';
COMMENT ON COLUMN t_book.status IS '状态: ON_SALE(在售), SOLD(已售)';

-- ==========================================
-- 4. 创建交易订单表
-- ==========================================
CREATE TABLE t_transaction (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    buyer_id INT NOT NULL,
    book_id INT NOT NULL,
    deal_price DECIMAL(10, 2) NOT NULL,
    create_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
COMMENT ON TABLE t_transaction IS '交易流水表';

-- ==========================================
-- 5. 初始化测试数据
-- ==========================================

-- 用户：张三(卖家，没钱)，李四(买家，有500块)
INSERT INTO t_user (username, balance) VALUES 
('zhangsan', 0.00), 
('lisi', 500.00);

-- 图书：张三发布了3本书
INSERT INTO t_book (title, author, price, seller_id, status) VALUES 
('Java编程思想', 'Bruce Eckel', 50.00, 1, 'ON_SALE'),
('三体全集', '刘慈欣', 30.00, 1, 'ON_SALE'),
('高等数学(上)', '同济大学', 15.00, 1, 'SOLD'); -- 这本已经卖了

-- 验证：查询一下
SELECT * FROM t_user;
SELECT * FROM t_book;

✅ 本节验收

  1. 看懂图：能够对照泳道图，说出“购买”操作的 3 个关键步骤（扣钱、下架、记账）。
  2. 跑通 SQL：在 DataGrip 中能够看到 3 张表，且数据已预置成功。

下一步： 设计图已经画好，地基已经打牢。下一节我们将进入 Java 编码阶段，实现这些业务逻辑，并重点攻克 事务管理 这一难关。

下一节：核心业务开发