春节期间，无意中看到一篇文章，文章中讲到12306的业务复杂度远远比淘宝天猫这种电商网站要复杂。后来自己想想，也确实如此。所以，很想挑战一下12306这个系统的核心领域模型的设计。一般的电商网站，购买都是基于商品的概念，每个商品有一定量的库存，用户的购买行为是针对商品的。当用户发起购买行为时，系统只需要生成订单并对用户要购买的商品减库存即可。但是，12306就不是那么简单了，具体复杂在哪里，我下面会进一步分析。

另外一个让我写这篇文章的原因，是我发现也许是否是因为目前12306的核心领域模型设计的不够好，导致用户购票时要处理的业务逻辑异常复杂，维护数据一致性的难度也几百倍的上升，同时面对高并发的订票也难以支持很高的TPS。我觉得，越是复杂的业务，就越要重视业务分析，重视领域模型的抽象和设计。如果不假思索，凭以往经验行事，则很可能会被以往的设计经验先入为主，陷入死胡同。我发现技术人员往往更注重技术层面的解决方案，比如一上来就分析如何集群、如何负载均衡、如何排队、如何分库分表、如何用锁，如何用缓存等技术问题，而忽略了最根本的业务层面的思考，如分析业务、领域建模。我认为越是复杂的业务系统，则越要设计一个健壮的领域模型。如果一个系统的架构我们设计错了，还有补救的余地，因为架构最终沉淀的只是代码，调整架构即可（一个系统的架构本身就是不断演进的）；而如果领域模型设计错了，那要补救的代价是非常大的，因为领域模型沉淀的是数据结构及其对应的大量数据，对任何一个大型系统，要改核心领域模型都是成本非常高的。

本文的重点不是在如何解决高并发的问题，而是希望从业务角度去分析，12306的理想模型应该是怎么样的。网上目前谈12306的文章貌似都是千篇一律的只谈技术，不谈业务分析和如何建模的。所以我想写一下自己的设计和大家交流学习。

12306这个系统，核心要解决的问题是网上售票。涉及到2个角色使用该系统：用户、铁道部。用户的核心诉求是查询余票、购票；铁道部的核心诉求是售票。购票和售票其实是一个场景，对用户来说是购票，对铁道部来说是售票。因此，我们要设计一个在线的网站系统，解决用户的查询余票、购票，以及铁道部的售票这3个核心诉求。看起来，这3个场景都是围绕火车票展开的。

查询余票：用户输入出发地、目的地、出发日三个条件，查询可能存在的车次，用户可以看到每个车次经过的站点名称，以及每种座位的余票数量。

购票：购票分为订票和付款两个阶段，本文重点分析订票的模型设计和实现思路。

其实还有很多其他的需求，比如给不同的车次设定销售座位数配额，以及不同的区段设置不同的限额。我觉得这个需求不是核心最重要的诉求，所以，本文针对这个需求不做具体讨论，也不是本文分析设计的重点。

确实，12306也是一个电商系统，而且看起来商品就是票了。因为如果把一张票看成是一个商品，那购票就类似于购买商品，然后每张票都有库存，商品也有库存的概念。但是如果我们仔细想想，会发现12306要复杂很多，因为我们无法预先确定好所有的票，如果非要确定，那只能通过穷举法了。

我们以北京西到深圳北的G71车次高铁为例（这里只考虑南下的方向，不考虑深圳北到北京西的，那是另外一个车次，叫G72），它有17个站（北京西是01号站，深圳北是17号站），3种座位（商务、一等、二等）。表面看起来，这不就是3个商品吗？G71商务座、G71一等座、G71二等座。大部分轻易喷12306的技术人员（包括某些中等规模公司的专家、CTO）就是在这里栽第一个跟头的。实际上，G71有136*3=408种商品（408个SKU），怎么算来的？如下：

如果卖北京西始发的，有16种卖法（因为后面有16个站），北京西到：保定、石家庄、郑州、武汉、长沙、广州、虎门、深圳。。。。都是一个独立的商品，同理，石家庄上车的，有15种下车的可能，以此类推，单以上下车的站来计算，有136种票：16+15+14....+2+1=136。每种票都有3种座位，一共是408个商品。

为了方便后面的讨论，我们先明确一下票是什么？

一张票的核心信息包括：出发时间、出发地、目的地、车次、座位号。持有票的人就拥有了一个凭证，该凭证表示持有它的人可以坐某个车次的某个座位号，从某地到某地。所以，一张票，对用户来说是一个凭证，对铁道部来说是一个承诺；那对系统来说是什么呢？不知道。这就是我们要分析业务，领域建模的原因，我们再继续思考吧。

明白了票的核心信息后，我们再看看G71这个车次的高铁，可以卖多少张票？

讨论前先说明一下，一辆火车的物理座位数（站票也可以看成是一种座位，因为站票也有数量配额）不等于可用的最大配合。所有的物理座位不可能都通过12306网站来销售，而是只会销售一部分，比如40%。其余的还是会通过线下的方式销售。不仅如此，可能有些站点上车的人会比较多，有些比较少，所以我们还会给不同的区间配置不同的限额。比如D31北京南至上海共有765张，北京南有260张，杨柳青有80张，泰安有76张。如果杨柳青的80张票售完就会显示无票，就算其他站有票也会显示无票的。每个车次肯定会有各种座位的配额和限额的配置的，这种配置我目前无法预料，但我已经把这些规则都封装近车次聚合根里了，所有的配置策略都是基于座位类型、站点、区间配置的。所以，不管如何做配额和限额，我们总是针对车次进行配置，这些配置只是车次内部售票时的一些额外的判断条件（业务规则），不影响车次模型的核心地位和对外暴露的功能。所以，为了本文讨论的清楚起见，我后续的讨论都不涉及配额和限额的问题，而是认为任何区段都可以享受火车最大的物理座位数。

为了讨论问题方便，我们减少一些站点来讨论。假设某个车次有A,B,C,D四个站点。那001这个人购买了A,B这个区间，系统会分配给001一个座位x；但是因为001坐到B站点后会下车，所以相当于x这个座位又空出来了，也就是说，从B站点开始，系统又可以认为x这个座位是可用的。所以，我们得出结论：同一个座位，其实可以同时出售AB,BC这两张票。通过这个简单的分析，我们知道，一列火车虽然只有有限的座位数，比如1000个座位。但可以卖出的票远远不止1000个。还是以A,B,C,D四个站点为例，假如火车总共有1000个座位，那AB可以卖1000张，BC也可以卖1000张，同样，CD也可以卖1000张。也就是说，理论上最多可以卖出3000张票。但是如果换一种卖法，所有人都是买ABCD的票，也就是说所有的票都是经过所有站点的，那就是最多只能卖出1000张票了。而实际的场景，一定是介于1000到3000之间。然后实际的G71这个车次，有17个站，那到底可以卖出多少个票，大家应该可以算了吧。理论上这17个站中的任意两个站点之间所形成的线段，都可以出售为一张票。我数学不好，算不太清楚，麻烦有数学好的人帮我算算，呵呵。