软件项目设计规范与标准文档

软件项目设计规范与标准文档（四）幂等性设计涉及资金、订单的接口需保证幂等性：方法一：前端请求携带唯一标识（如UUID），服务端缓存该标识，重复请求直接返回结果；方法二：基于数据库唯一索引（如订单号+用户ID），重复提交时数据库报错，服务端捕获后返回成功。（五）版本管理接口迭代需兼容旧版本，通过URL或Header区分版本：URL版本：`/v1/orders`（v1版本），`/v2/orders`（v2版本，新增字段）；Header版本：`X-API-Version:v2`，便于灰度发布。六、数据设计规范数据是系统的核心资产，设计需兼顾一致性、性能与安全：（一）数据库设计范式与反范式：核心表遵循3范式（避免数据冗余），查询频繁的表可适当反范式（如订单表冗余商品名称，减少关联查询）；索引设计：为高频查询字段（如订单号、用户ID）建立索引，避免过多索引（索引会增加写入开销）；分库分表：数据量较大时（如单表记录数达数十万条以上），需考虑水平分表（如按订单时间分表）或垂直分库（如将用户、订单库分离）。（二）缓存设计缓存策略：热点数据（如首页商品）采用“读多写少”策略，缓存时间可较长（如1小时）；实时性要求高的数据（如订单状态）采用“读写双更”或“过期时间较短”（如5分钟）；缓存问题处理：缓存击穿：对热点Key设置互斥锁，避免大量请求穿透到数据库；缓存雪崩：分散缓存过期时间（如在基础过期时间上加随机数）。（三）数据一致性分布式场景下，优先保证最终一致性（如订单支付后，库存扣减可延迟几秒）；强一致性场景（如转账）需采用分布式事务（如Seata）或两阶段提交（2PC），但需权衡性能损耗。（四）数据安全加密存储：用户密码采用BCrypt哈希存储，敏感信息（如身份证号）加密后存储（如AES）；数据脱敏：对外展示的敏感数据需脱敏（如手机号显示为1381234）；备份与恢复：核心数据需每日备份，定期演练恢复流程，避免数据丢失。七、文档规范设计文档是团队协作的“说明书”，需保证清晰、及时、可追溯：（一）文档结构需求分析：明确业务目标、用户故事、验收标准；架构设计：绘制架构图（UML组件图/流程图），说明分层、模块、技术选型；模块说明：每个模块的职责、依赖、核心流程（可附时序图）；接口文档：接口URL、参数、返回值、错误码（推荐使用Swagger自动生成）；数据模型：数据库表结构、字段类型、索引、关联关系。（二）更新机制文档需与代码同步更新，采用版本控制（如Git）管理文档，每次迭代需提交文档变更记录；禁止“文档与代码脱节”，可通过CI/CD工具检查文档完整性（如Swagger文档与接口代码的一致性）。（三）可视化表达架构图需清晰展示组件关系（如用PlantUML绘制微服务调用链）；复杂流程需用流程图（如订单创建的状态流转），避免纯文字描述。八、评审与迭代机制设计并非一次性工作，需通过评审与迭代持续优化：（一）设计评审流程需求评审：确认需求合理性、边界，识别技术风险（如“实时库存扣减”需评估并发压力）；架构评审：邀请技术专家、业务方参与，评审架构的扩展性、成本（如微服务架构的运维成本是否超出团队能力）；模块评审：团队内部评审模块职责、依赖，确保符合设计原则。（二）评审重点可行性：技术方案是否可落地（如“高并发”需验证现有架构是否支持）；扩展性：业务迭代后，架构是否需要大规模重构；风险点：依赖外部服务的稳定性、数据一致性风险。（三）设计迭代优化基于线上监控（如APM工具）发现性能瓶颈，优化模块或接口（如订单查询接口响应慢，需优化SQL或增加缓存）；业务变更时，重新评估设计（如电商新增“预售”业务，需扩展订单模块的状态机）；定期复盘：每季度回顾架构与模块设计，淘汰冗余模块，合并重复功能。九、案例与实践参考以电商系统为例，展示规范落地：（一）架构设计采用分层架构：表现层：Nginx+SpringCloudGateway，负责请求路由、限流；业务逻辑层：微服务集群（用户、商品、订单、支付），通过Feign调用；数据访问层：MySQL分库（用户库、订单库），Redis缓存热点数据。（二）模块设计订单模块：职责单一（创建、支付、取消），依赖商品模块的“库存查询”接口、支付模块的“支付回调”接口；支付模块：封装支付宝、微信支付，对外暴露“创建支付”“查询支付状态”接口，通过策略模式支持新增支付渠道。（三）接口设计支付回调接口：`POST/v1/pay/callback`，保证幂等性（通过订单号+支付渠道号做唯一索引）。（四）数据设计订单表：分表（按年月），索引包含订单号、用户ID、支付状态；缓存设计：商品列表缓存（过期时间1小时），订单状态缓存（过期时间5分钟，读写双更）。（五）优化迭代初期问题：订单创建接口响应慢（因多次关联查询）→优化：冗余商品名称到订单表，减少关联；后期扩展：新增“预售”业务→扩展订单状态机（新增“预售中”“尾款支付”状态），不影响核心流程。十、结语软件项