打车软件LBS核心架构 2018-04-04

版本

历史版本	日期	作者
v 1.0.0.0	2018-04-04	大树
v 1.0.0.1	2018-04-04	大树

总体设计

图片 1.png

核心业务架构

图片 2.png

IP：路由

客户端在使用长连接前，会调用路由服务，获取连接层IP，路由层特性：a. 可以按照百分比灰度；b. 未来可以对 uid，deviceId，版本进行区域区分设置。
MVP版本可以用Nginx、阿里云负载均衡方案解决。

接入层

接入层是接受端上发起的长连接服务。技术方案初步确认为：RabbitMq 做推送，MongoDB最为二维坐标存储，MQTT作为连接协议。
MQTT：
协议选择：
业务场景数据量影响。
实际网络通信频度及其性能影响。
对硬件影响。
安全性。
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的“轻量级”通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。做为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
特点包括：

1. 使用的发布/订阅消息模式，它提供了一对多消息分发，以实现与应用程序的解耦。
2. 对负载内容屏蔽的消息传输机制。
3. 对传输消息有三种服务质量（QoS）：
   最多一次，这一级别会发生消息丢失或重复，消息发布依赖于底层TCP/IP网络。即：<=1
   至多一次，这一级别会确保消息到达，但消息可能会重复。即：>=1
   只有一次，确保消息只有一次到达。即：＝1。在一些要求比较严格的计费系统中，可以使用此级别
4. 数据传输和协议交换的最小化（协议头部只有2字节），以减少网络流量
5. 通知机制，异常中断时通知传输双方
   我们这里在实际应用场景司机需要不断的上传位置数据，所以为了通道性能，可选择Qos=0

RabbitMQ：

RabbitMQ在架构层次上充当接入层与推送层。

项目选择接入层必须满足以下几点要求：
1：单机长连接性能要求高。
2：可灵活扩容的集群分布式模式。
3：链接必须有足够的稳定性。
4: 具备一定的优先策略，让Priority高的接收者先接到数据
RabbitMQ是综上最优选择，Emq开源但是社区不够庞大，而且不支持作为非MQTT得消息队列进行使用。
Kafka具备高吞吐量高性能的特点，但是它是解决实时消息处理的队列而不适用于M2M的IOT场景。他主要是 broker-Customer模式。

存储层

MongoDB作为实时消息存储层，相对redis更适合我们业务场景，Redis虽然能满足mvp设计需要，但是它只能解决一部分业务，必须搭配其他方案进行存储。RDBMS的性能无法满足高频插入并进行工作队列编排任务。
业内MongoDB已经是处理此类业务的一个标配。
优点：
支持二维地理索引数据存储和查询（GeoJSON）
分布式部署

司机端基础服务

请求链接

名称	类型	备注
driverId	Int	司机ID

名称	类型	备注
clientId	string	Mqtt 客户端ID
userName	string	用户名
password	string	密码
serverUri	string	链接地址
publishedTopic	String	发布位置的Topic
subscribeOrderTopic	string	订单通道
subscribeCalculateTopic	string	算力订阅通道
subscribeGeneralTopic	string	与区域相关的通用通知通道

See：请求链接流程.png

发布位置

名称	类型	备注
driverId	Int	司机ID
longitude	string	经度（换算成double）
latitude	string	纬度（换算成double）
processState	int	行程状态，0是位置，1是行程开始（暂定）
<em>orderId</em>	int	订单ID<行程中，需要传，其他不需要传>

订阅订单

名称	类型	备注
orderId	Int	订单Id
orderNum	string	订单编号
passengerId	string	乘客ID
passengerName	string	乘客名
see	String	预估算力
passengerPrice	int	分（需要端上转换）预估价钱

订阅预约订单（不放第一迭代）

抢单

/trago/order/initiative

名称	类型	备注
orderId	Int	订单Id
passengerId	string	乘客ID
driverId	Int	司机ID

• 发起抢单
• server接到请求，更改订单状态
• 如果订单状态已经是抢单中则不修改
• 投递到抢单队列
• 抢单对列进行判断，一单此单Mailbox已经满了，就直接返回抢单失败
• 没满，投递到队列，并排序。
• 队列满了之后，选出最优司机
• 发送【Topic】告知队列中所有司机抢单结果。
• 发送【Topic】告知乘客抢单结果

备注：第一期迭代建议不做复杂逻辑直接抢单成功。

抢单结果推送

名称	类型	备注
orderId	Int	订单Id
success	int	0失败 1成功

整体流程

DeriverUML Sequence Diagram.png

乘客端基础服务

立即下单

请求

名称	类型	备注
passengerId	string	乘客ID
passengerName	string	乘客名
passengerSee	String	预估算力
passengerPrice	int	分（需要端上转换）

返回

名称	类型	备注
orderId	int	订单Id

轮训订单

/trago/passenger/query_order

请求

名称	类型	备注
orderId	int	订单Id
passengerId	int	乘客ID
longitude	string	经度（换算成double）
latitude	string	纬度（换算成double）
processState	int	行程状态，0是位置，1是行程开始（暂定）

返回

名称	类型	备注
orderId	int	订单Id
orderState	int	[具体根据产品的文档定状态，测试阶段，只涉及0,1]
<em>driverId</em>	string	经度（换算成double）

乘客流程

PassengerUML Sequence Diagram.png

内部BROKER设计

Toplic规范

• 反斜线分隔
• 第一位：drivers 、 passengers 、orders 代表角色
• 第二位：区域 1代表香港
• 第三位：事件 1代表位置 2代表订单消息，3代表算力消息，4代表通用消息
• 第四位：业务标记（driverid，passengerid，orderid）

Messag规范

第一期都用 application/json 内容协议

Broker规范

• 每一个Broker 有一个单独的ID
• Broker需要把本Broker订阅的所有Topic持久化
• Broker要避免不同Broker同时订阅同一个Topic

司机LBS实体

名称	类型	备注
clientId	string	Mqtt 客户端ID
driverId	Int	司机ID
longitude	string	经度（换算成double）最新
latitude	string	纬度（换算成double）最新
publishedTopic	String	发布位置的Topic
subscribeOrderTopic	string	订阅订单Topic
subscribeCalculateTopic	string	算力订阅通道
其他LBS信息	string	后补充

乘客LBS实体

名称	类型	备注
passengerId	int	乘客Id
orderId	Int	司机ID
longitude	string	经度（换算成double）最新
latitude	string	纬度（换算成double）最新
orderState	int	状态
publisedOrderTopic	string	订阅订单Topic
其他LBS信息	string	后补充

行程中轨迹

名称	类型	备注
orderId	int	订单Id
passengerId	int	乘客ID
driverId	int	司机ID
location
<em>type </em>	string	line 保持与mongo格式一致
<em>latitude </em>	string	纬度（换算成double）
<em>latitude </em>	string	纬度（换算成double）

立即下单发布

请求

名称	类型	备注
passengerId	int	乘客Id
orderId	Int	订单ID
longitude	string	经度（换算成double）最新
latitude	string	纬度（换算成double）最新
orderState	int	状态
publisedOrderTopic	string	订阅订单Topic
其他LBS信息	string	后补充

订单状态同步发布

请求

名称	类型	备注
passengerId	int	乘客Id
driverId	Int	司机ID
orderId	Int	订单ID
orderState	int	状态
publisedOrderTopic	string	订阅订单Topic