MongoDB助力快速搭建物流訂單系統

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簡介

快遞物流系統裡最常見的一種業務類型就是訂單的查詢和記錄。訂單的特點是隨著遞送過程，訂單資料需要隨時更新路徑。資料結構上需要可以靈活應對，這點非常符合Document模型，並且MongoDB支援GIS功能，非常適用於MongoDB來支撐物流業務。並且MongoDB具備Sharding能力，而物流行業裡訂單比較獨立，誇訂單的操作很少，而對單訂單來說，更新追加的操作會較多，比如再物流中轉處理上。所以物流業務模型上與MongoDB非常的匹配。以下講解一個虛擬DEMO，可供參考，用到的特性：

• MongoDB Document的數組結構
• TTL索引，自動到期曆史資料
• 複合索引，多條件查詢索引
• Partial Indexes，條件索引，只索引有效資料，降低索引的佔用空間
• MongoDB GIS功能，支援GeoJSON標準，可以接入第三方系統處理GEO資訊。

資料結構定義

{  "_id": <String>,  // 訂單ID  "status": <String>, // 訂單狀態，shipping，deliveried等  "order_image_url": <String>, // 訂單圖片資訊  "create_date": <ISODate>, // 訂單建立日期  "from": {    // 發貨資訊      "city": <String>,  "address": <String>,       "name": <String>,  "phone": <String>,       "location": <GeoJSON>   },  "delivery": {    // 收貨資訊      "city": <String>,  "address": <String>,       "name": <String>,  "phone": <String>,       "location": <GeoJSON>   },  "details": [   // 物流詳情，數組結構    {      "action": "reviced",  // 物流動作      "operator": "快遞小哥1號",   // 操作員      "date": <ISODate>    }...    ]}

例如：

{  "_id": "E123456789",  "status": "delivering",  "create_date": ISODate("2016-06-21T09:00:00+08:00"),  "order_image_url": "http://oss/xxxxx.jpg",  "from": {    "city": "Hangzhou",    "address": "文一西路969號",    "name": "小王",    "phone": "18657112345",    "location": {      "type": "Point",      "coordinates": [        120,        30      ]    }  },  "delivery": {    "city": "北京",    "address": "朝陽區",    "name": "朝陽群眾",    "phone": "18601011011",    "location": {      "type": "Point",      "coordinates": [        116,        39      ]    }  },  "details": [    {      "action": "reviced",      "operator": "快遞小哥1號",      "date": ISODate("2016-06-21T09:00:00+08:00")    },    {      "action": "shipping",      "station": "hangzhou-airport",      "date": ISODate("2016-06-22T01:00:00+08:00")    },    {      "action": "shipping",      "station": "beijing-airport",      "date":  ISODate("2016-06-22T07:00:00+08:00")    },    {      "action": "shipping",      "station": "chaoyang-station",      "date":  ISODate("2016-06-22T15:00:00+08:00")    },    {      "action": "delivering",      "operator": "快遞小哥2號",      "date": ISODate("2016-06-23T10:00:00+08:00")    }  ]}

幾個注意點：

• 利用了GEO特性，使用GeoJSON標準，但是座標繫上需要注意座標標準問題；
• 時間處理上，物流行業會涉及到國際化，所以嚴格按照ISO的標準，定義時間，CN+80:00 ；
• 訂單詳情裡很好的利用了Document的數組特性；
• 快遞訂單是唯一的，可以作為MongoDB的主鍵；

insert到collection中後的文檔：

> db.order.find().pretty(){    "_id" : "E123456789",    "status" : "delivering",    "create_date" : ISODate("2016-06-21T01:00:00Z"),    "order_image_url" : "http://oss/xxxxx.jpg",    "from" : {        "city" : "Hangzhou",        "address" : "文一西路969號",        "name" : "小王",        "phone" : "18657112345",        "location" : {            "type" : "Point",            "coordinates" : [                120,                30            ]        }    },    "delivery" : {        "city" : "北京",        "address" : "朝陽區",        "name" : "朝陽群眾",        "phone" : "18601011011",        "location" : {            "type" : "Point",            "coordinates" : [                116,                39            ]        }    },    "details" : [        {            "action" : "reviced",            "operator" : "快遞小哥1號",            "date" : ISODate("2016-06-21T01:00:00Z")        },        {            "action" : "shipping",            "station" : "hangzhou-airport",            "date" : ISODate("2016-06-21T17:00:00Z")        },        {            "action" : "shipping",            "station" : "beijing-airport",            "date" : ISODate("2016-06-21T23:00:00Z")        },        {            "action" : "shipping",            "station" : "chaoyang-station",            "date" : ISODate("2016-06-22T07:00:00Z")        },        {            "action" : "delivering",            "operator" : "快遞小哥2號",            "date" : ISODate("2016-06-23T02:00:00Z")        }    ]}

資料操作

物流快遞的訂單修改主要是查詢和資訊追加兩種，主要介紹這兩種：

訂單資訊查詢，最常見的操作，使用者的訂單查詢：

db.order.find({_id:"E123456789"});

有時需要做資訊統計，按照狀態來查詢：

db.order.find({"status":"delivering", "delivery.city":"北京", "delivery.address":"朝陽區"});

物流狀態更新時，需要更新相應的訂單，MongoDB上直接 $push 過去即可：

db.order.update( { _id:"E123456789"}, {$push: {details: {"action":"delivering", "operator" : "快遞小哥3號", "date" : ISODate("2016-06-23T13:00:00+8:00")}}})

索引建立

_id 索引，預設存在，不需要再建立；當資料量較大時，可以使用sharding結構，shardkey的選擇上可以使用 Hash(_id) 。

TTL索引，欄位 create_date ，180天后自動清理資料：

db.order.createIndex({"create_date":1}, {"expireAfterSeconds":15552000})

位置和狀態索引，為了能快速處理“某地未處理訂單”查詢，這是一個多條件的查詢，所以是一個複合索引， status 欄位放在前面，因為多數的查詢都會依賴狀態欄位

db.order.createIndex({"status":1, "delivery.city":1, "delivery.address":1})

在這個Demo裡，還有一種加快查詢速度的方法就是，建立一個只包含指定狀態的一個Partial Indexes索引。比如 status 必須為 delivering  才加入到索引中，有效控制索引的大小，加快查詢速度。

db.order.createIndex({"delivery.city":1, "delivery.address":1},{partialFilterExpression:{‘status‘:{$eq:"delivering"}}})

MongoDB GIS

MongoDB遵循的事GeoJSON規範，對象的描述上通過一個type欄位描述GeoJSON類型，coordinates欄位描述空間資訊。

{ type: "<GeoJSON type>" , coordinates: <coordinates> }

coordinates是一個 [longitude, latitude] 的數群組類型。另外值得關注的是MongoDB GEO的使用的是WGS84標準。WGS84也是國際標準，中國使用的著名的火星座標GCJ-02，還有一套百度座標BD09，三者的座標轉換可以參考附錄相關的連結。

附錄

• GeoJSON

  • https://docs.mongodb.com/manual/reference/geojson/
  • http://geojson.org/geojson-spec.html
  • https://docs.mongodb.com/manual/reference/glossary/#term-wgs84

• MongoDB Geo Index

  • https://docs.mongodb.com/manual/core/2dsphere/
  • https://docs.mongodb.com/manual/reference/glossary/#term-legacy-coordinate-pairs

• GeoHack

  • https://tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?pagename=Hangzhou&params=30\_15\_N\_120\_10\_E\_type:city(9018000)_region:CN-33_
  • https://tools.wmflabs.org/geohack/geohack.php?pagename=Beijing&params=39\_55\_N\_116\_23\_E\_type:city(21700000)_region:CN-11_
  • https://en.wikipedia.org/wiki/World\_Geodetic\_System

• Geo Datum

  • https://github.com/wandergis/coordtransform

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