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ylweng f1273daeac docs: 重构API文档和系统架构文档，统一技术栈规范docs(architecture): 更新系统架构设计文档

- 重新组织文档结构，优化标题层级
- 添加系统架构图，直观展示系统组成- 补充前端架构、后端架构、数据架构等详细内容
- 更新安全架构、部署架构、性能优化策略等章节
- 增加扩展性设计和高可用设计章节
- 总结系统架构设计特点和优势

2025-09-11 01:04:51 +08:00

9.2 KiB

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系统架构设计文档

1. 概述

本项目采用前后端分离的架构设计，后端基于双技术栈（Java Spring Boot + Node.js）的微服务架构，前端采用Vue.js和Nuxt.js技术栈，支持Web端和微信小程序等多种客户端。

2. 技术栈

2.1 前端技术栈

管理后台: Vue 3 + Element Plus
用户端: Nuxt 3 (SSR)
微信小程序: 微信小程序原生开发
构建工具: Vite, Webpack
状态管理: Pinia, Vuex
HTTP客户端: Axios

2.2 后端技术栈

2.2.1 Java技术栈（主要）

核心框架: Spring Boot 2.7.x, Spring Cloud 2021.x
服务注册与发现: Eureka
配置中心: Spring Cloud Config
API网关: Spring Cloud Gateway
数据库: MySQL 8.0, Spring Data JPA
缓存: Redis
消息队列: RabbitMQ
安全框架: Spring Security + JWT
构建工具: Maven 3.8.x

2.2.2 Node.js技术栈（辅助）

运行环境: Node.js 16.x
Web框架: Express.js
数据库: MySQL 8.0
ORM: Sequelize
构建工具: NPM/Yarn

2.3 基础设施

容器化: Docker
容器编排: Kubernetes
反向代理: Nginx
监控: Prometheus + Grafana
日志: ELK Stack (Elasticsearch, Logstash, Kibana)
CI/CD: Jenkins

3. 系统架构图

graph TB
    subgraph "客户端层"
        A[Web浏览器] --> B[管理后台 admin-system]
        C[Web浏览器] --> D[用户端 frontend]
        E[微信客户端] --> F[微信小程序 miniprogram]
    end

    subgraph "网关层"
        G[API网关 gateway]
    end

    subgraph "服务注册与配置中心"
        H[Eureka注册中心 registry]
        I[Config配置中心 config-server]
    end

    subgraph "核心业务服务层(Java)"
        J[养殖管理服务<br/>farming-service:8081]
        K[用户中心服务<br/>user-center-service:8082]
        L[交易服务<br/>trade-service:8083]
        M[金融服务<br/>finance-service:8084]
        N[数据平台服务<br/>data-platform-service:8085]
        O[政务服务<br/>government-service:8086]
        P[大屏服务<br/>dashboard-service:8087]
        Q[商城服务<br/>mall-service:8088]
    end

    subgraph "辅助业务服务层(Node.js)"
        R[AI能力服务<br/>ai-service:3001]
        S[部分遗留服务<br/>legacy-service:3002]
    end

    subgraph "数据存储层"
        T[MySQL主数据库]
        U[Redis缓存]
        V[RabbitMQ消息队列]
    end

    subgraph "基础设施层"
        W[Docker容器]
        X[Kubernetes集群]
        Y[Nginx反向代理]
    end

    B --> G
    D --> G
    F --> G

    G --> H
    G --> J
    G --> K
    G --> L
    G --> M
    G --> N
    G --> O
    G --> P
    G --> Q
    G --> R
    G --> S

    J --> T
    K --> T
    L --> T
    M --> T
    N --> T
    O --> T
    P --> T
    Q --> T
    R --> T
    S --> T

    J --> U
    K --> U
    L --> U
    M --> U
    N --> U
    O --> U
    P --> U
    Q --> U
    R --> U
    S --> U

    J --> V
    K --> V
    L --> V
    M --> V
    N --> V
    O --> V
    P --> V
    Q --> V
    R --> V
    S --> V

    H --> W
    I --> W
    J --> W
    K --> W
    L --> W
    M --> W
    N --> W
    O --> W
    P --> W
    Q --> W
    R --> W
    S --> W
    T --> W
    U --> W
    V --> W

    W --> X
    X --> Y

4. 前端架构

4.1 管理后台 (admin-system)

基于Vue 3和Element Plus构建
采用组件化开发模式
使用Vue Router管理路由
使用Pinia进行状态管理
通过Axios与后端API通信

4.2 用户端 (frontend)

基于Nuxt 3构建，支持SSR
采用模块化架构设计
使用Vue Router管理路由
使用Vuex进行状态管理
通过Axios与后端API通信

4.3 微信小程序 (miniprogram)

基于微信小程序原生开发
采用页面+组件的结构
使用微信提供的API和组件
通过wx.request与后端API通信

5. 后端架构

5.1 微服务架构

系统采用微服务架构设计，将业务功能拆分为独立的服务：

5.1.1 Java微服务（主要）

养殖管理服务 (farming-service:8081)
- 功能：养殖场管理、牲畜档案、饲养记录等
- 技术：Spring Boot, Spring Data JPA
用户中心服务 (user-center-service:8082)
- 功能：用户管理、权限控制、认证授权等
- 技术：Spring Boot, Spring Security, JWT
交易服务 (trade-service:8083)
- 功能：活牛交易、订单管理、支付处理等
- 技术：Spring Boot, Spring Data JPA
金融服务 (finance-service:8084)
- 功能：贷款申请、保险购买、金融产品等
- 技术：Spring Boot, Spring Data JPA
数据平台服务 (data-platform-service:8085)
- 功能：数据统计、报表生成、数据分析等
- 技术：Spring Boot, Spring Data JPA
政务服务 (government-service:8086)
- 功能：政策发布、监管上报、审批流程等
- 技术：Spring Boot, Spring Data JPA
大屏服务 (dashboard-service:8087)
- 功能：数据可视化、实时监控、大屏展示等
- 技术：Spring Boot, Spring Data JPA
商城服务 (mall-service:8088)
- 功能：商品管理、购物车、订单处理等
- 技术：Spring Boot, Spring Data JPA

5.1.2 Node.js服务（辅助）

AI能力服务 (ai-service:3001)
- 功能：图像识别、智能分析等AI相关功能
- 技术：Node.js, Express.js
遗留服务 (legacy-service:3002)
- 功能：部分原有系统功能的兼容
- 技术：Node.js, Express.js

5.2 核心组件

5.2.1 API网关 (gateway)

技术：Spring Cloud Gateway
功能：
- 请求路由转发
- 负载均衡
- 认证鉴权
- 限流熔断
- 日志记录

5.2.2 服务注册中心 (registry)

技术：Eureka Server
功能：
- 服务注册与发现
- 服务健康检查
- 服务状态监控

5.2.3 配置中心 (config-server)

技术：Spring Cloud Config
功能：
- 集中化配置管理
- 配置动态刷新
- 环境隔离配置

6. 数据架构

6.1 数据库设计

主数据库: MySQL 8.0
读写分离: 主从复制
分库分表: 根据业务模块分库
索引优化: 合理设计索引提升查询性能

6.2 缓存设计

缓存技术: Redis
缓存策略:
- 热点数据缓存
- 会话缓存
- 分布式锁
缓存更新: 通过消息队列实现缓存同步

6.3 消息队列

消息中间件: RabbitMQ
应用场景:
- 异步处理
- 服务解耦
- 流量削峰
- 日志收集

7. 安全架构

7.1 认证授权

认证方式: JWT Token
授权机制: RBAC权限模型
安全传输: HTTPS加密
密码安全: BCrypt加密存储

7.2 数据安全

数据传输: SSL/TLS加密
数据存储: 敏感信息加密
访问控制: 基于角色的访问控制
审计日志: 关键操作日志记录

8. 部署架构

8.1 容器化部署

容器技术: Docker
镜像管理: Harbor私有镜像仓库
容器编排: Kubernetes
服务发现: Kubernetes Service

8.2 负载均衡

反向代理: Nginx
负载策略: 轮询、权重、IP哈希
健康检查: 定期检查服务状态
SSL终止: Nginx处理SSL加密解密

8.3 监控告警

指标监控: Prometheus
可视化: Grafana
日志收集: ELK Stack
告警机制: 邮件、短信、微信通知

9. 性能优化策略

9.1 前端优化

资源压缩: JS/CSS压缩合并
图片优化: WebP格式、懒加载
缓存策略: HTTP缓存、浏览器缓存
代码分割: 路由懒加载、组件懒加载

9.2 后端优化

数据库优化: 索引优化、查询优化
缓存优化: 多级缓存、缓存预热
接口优化: 接口合并、数据批量处理
异步处理: 消息队列异步处理耗时操作

9.3 网络优化

CDN加速: 静态资源CDN分发
压缩传输: Gzip压缩
连接复用: HTTP/2协议
边缘计算: 靠近用户的边缘节点处理

10. 扩展性设计

10.1 水平扩展

服务拆分: 微服务架构支持独立扩展
数据库扩展: 读写分离、分库分表
缓存扩展: Redis集群
消息队列扩展: RabbitMQ集群

10.2 弹性伸缩

自动扩缩容: Kubernetes HPA
资源监控: 实时监控资源使用情况
负载均衡: 动态调整流量分配
故障自愈: 自动重启失败服务

11. 高可用设计

11.1 服务高可用

多实例部署: 关键服务多实例运行
故障转移: 服务故障自动切换
健康检查: 定期检查服务状态
超时重试: 网络异常自动重试

11.2 数据高可用

数据备份: 定期备份重要数据
主从复制: 数据库主从同步
灾难恢复: 制定数据恢复预案
一致性保证: 分布式事务处理

12. 总结

本系统采用现代化的微服务架构设计，通过合理的技术选型和架构规划，能够满足畜牧管理系统的业务需求，具备良好的可扩展性、可维护性和高可用性。Java技术栈作为主要后端技术，Node.js作为辅助技术，能够充分发挥各自优势，构建一个稳定、高效的畜牧管理系统。

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