原创 梁敬彬 2024-09-26 07:15 广东
12306的业务系统是如何被普通人推动升级的？
作者介绍
梁敬彬，担任过福富研究院副理事长、中国电信数据库专家、中盾安信研究院副院长、宁德时代数据专家等职位，著有《收获，不止Oracle》《收获，不止SQL优化》等多本畅销技术书籍，新书《超融合数据库》即将出版。本文内容来源其个人公众号：收获不止数据库（ID：ldbast）
一、故事从进京买车票说起
一个月前，笔者准备去北京参加技术大会。于是预订了从福州到北京的G302次高铁票，后来临时有事，尝试将G302（7:23出发）改签到G322（9:14出发）。
结果发现系统提示G322"售罄"，无法完成改签。
二、分段分配新座的需求
接下来我们做一个需求分析。
为便于分析，我们把福州到北京的路线简化为只分四段，路线：福州 → 杭州 → 南京 → 北京，同时把车厢也限制在仅有10号车厢。
心有不甘的笔者经过查询，发现了一些玄机：
10车13F：福州至杭州空闲，杭州至南京已售，南京至北京空闲
10车07C：福州至杭州已售，杭州至南京空闲，南京至北京空闲
发现玄机了，实际上是有可行的座位组合的：
福州到杭州坐10车13F
杭州到南京换到10车07C
南京到北京可以回到10车13F或继续坐10车07C
这意味着，如果系统支持分段分配新座位，是可以完成全程订票的。然而，现有系统只能查询和分配全程相同的座位，无法识别这种分段组合的可能性。于是笔者放弃了，继续乘坐原来的G302（7:23出发）。
当然了，理论上笔者是可以买一张福州到杭州的车票，再购买杭州到北京的车，不过觉得麻烦，也就算了。其实如果12306允许自动给乘客分段分配座位（即到不同的站换不同的座位），问题就可以解决。那该怎么实现呢？
三、最简模型设计与SQL实现
我们可以做一个最小化的例子来示例说明一下该如何实现，以下是最简化的设计说明，实际情况当然远比这要复杂的多！
首先，创建表：
CREATE TABLE TRAIN_SEATS (SEAT_ID NUMBER PRIMARY KEY,TRAIN_ID VARCHAR2(10),CAR_NO NUMBER,SEAT_NO VARCHAR2(3),SEGMENT NUMBER,STATUS VARCHAR2(10));
插入示例数据：
INSERT INTO TRAIN_SEATS VALUES (1, 'G322', 10, '13F', 1, 'AVAILABLE');INSERT INTO TRAIN_SEATS VALUES (2, 'G322', 10, '13F', 2, 'OCCUPIED');INSERT INTO TRAIN_SEATS VALUES (3, 'G322', 10, '13F', 3, 'AVAILABLE');INSERT INTO TRAIN_SEATS VALUES (4, 'G322', 10, '07C', 1, 'OCCUPIED');INSERT INTO TRAIN_SEATS VALUES (5, 'G322', 10, '07C', 2, 'AVAILABLE');INSERT INTO TRAIN_SEATS VALUES (6, 'G322', 10, '07C', 3, 'AVAILABLE');
以下是SQL实现的代码，具体如下：
WITH AVAILABLE_SEATS AS (SELECTCAR_NO, -- 车厢号SEAT_NO, -- 座位号SEGMENT, -- 行程段（1：福州到杭州，2：杭州到南京，3：南京到北京）STATUS, -- 座位状态ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY SEGMENTORDER BY CAR_NO, SEAT_NO) AS RN -- 为每个行程段的可用座位分配一个唯一的行号FROM TRAIN_SEATSWHERE TRAIN_ID = 'G322' -- 只选择G322列车的座位AND STATUS = 'AVAILABLE' -- 只选择可用的座位)SELECTCASE-- 如果三个行程段都有可用座位，则可以全程乘坐WHEN COUNT(DISTINCT SEGMENT) = 3 THEN '可以全程乘坐'-- 如果至少有一个行程段有可用座位，则需要换座WHEN COUNT(DISTINCT SEGMENT) >= 1 THEN '需要换座'-- 如果没有任何可用座位，则无法完成行程ELSE '无法完成行程'END AS TRAVEL_PLAN,-- 使用LISTAGG函数将所有可用座位信息连接成一个字符串LISTAGG('段' || SEGMENT || ':' || CAR_NO || '车' || SEAT_NO || '座', ' -> ')WITHIN GROUP (ORDER BY SEGMENT) AS SEAT_ARRANGEMENTFROM AVAILABLE_SEATSWHERE RN = 1 -- 只选择每个行程段的第一个可用座位GROUP BY RN; -- 由于RN总是1，这里的GROUP BY实际上是将所有结果合并成一行
SQL的详细说明：
1、AVAILABLE_SEATS 子查询：
从TRAIN_SEATS表中选择G322列车的所有可用座位。
使用ROW_NUMBER()函数为每个行程段的可用座位分配一个唯一的行号。这允许我们后续只选择每个段的第一个可用座位。
2、主查询：
CASE语句用于确定旅行计划：
如果所有3个段都有可用座位，则可以全程乘坐。
如果至少有1个段有可用座位，则需要换座。
如果没有任何可用座位，则无法完成行程。
LISTAGG函数用于生成一个字符串，描述每个段的可用座位。
WHERE RN = 1 确保我们只选择每个段的第一个可用座位。
GROUP BY RN 将结果合并成一行，因为RN总是1。
这个查询有效地找出了允许换座情况下的最佳座位组合，展示了如果系统支持分段座位分配，是可以完成全程订票的。
具体实现结果如下所示：
TRAVEL_PLAN | SEAT_ARRANGEMENT------------+--------------------------------------------------需要换座 | 段1:10车13F座 -> 段2:10车07C座 -> 段3:10车07C座
这个结果准确地反映了笔者的分析：
福州到杭州（段1）坐10车13F
杭州到南京（段2）换到10车07C
南京到北京（段3）继续坐10车07C
这个查询展示了如果系统支持分段座位分配，是可以完成全程订票的。
看来打破现有系统（只能查询和分配全程相同的座位）的局限性，允许分段换座在理论上是比较容易实现的。
四、车内换座功能成功上线
近日，12306果真采纳了笔者的建议，上线了“车内换座”功能，即乘坐同一车次时分段购票，中途乘客无需下车便可直接在车内更换座位。
当时笔者在车上写下上述的这篇文章，本意是希望铁路部门能有所动作，但也考虑到技术圈子相对小众，不一定能被相关部门看到。其实，更多的是想让技术人员明白“俯首皆学问”的道理，给大家一些启发，没想到事情还真的有了转机。
到了北京参加技术大会，第一天在大会负责人引荐下，笔者见到了恰好来参会分享的12306技术专家，并进行了简单的交流，他表示他和同事们都看到了文章，对此表示认可和感谢！笔者最后说，希望12306能早日实现这个功能。他则回应说：“一定一定”。没想到一个月后的今天，这个功能真的上线了。
五、回顾总结经验，分享交流思考
对于此事，笔者做了几点总结，也算是一个经验分享，希望能对广大技术从业人员有所帮助。
其一：乐于分享，收获惊喜
笔者在高铁上写的文章，带来了一些小惊喜和成就感。能够不经意间为社会一份力量，笔者感到很开心。笔者最大的成就，是看到读者在其影响下取得进步。许多人表示，看了其写的数据库书籍后，改变了他们的职业轨迹，让他们走上了数据库技术之路，这让笔者由衷地感到快乐。这也激励其不断提升自己的技术水平，促进自身的成长。因此，笔者想说，分享不仅能帮助他人，还能促进自己的进步和扩大影响力，是一件非常有意义的事情。
其二：融入圈子，拓展视野
分享多了，自然也就会融入到圈子中，而圈子对一个技术人员对成长至关重要。参加技术大会就是融入数库圈子最好的方式之一，比如在上个月的大会上，笔者与许多不同领域的技术专家进行了深入讨论，包括12306的专家，这是一个难得的跨行业接触和成长的机会。此外，笔者还活跃在dbaplus社群等多个技术社区中，大家可以积极参与社区举办的各类活动，共同交流进步。
在技术交流和实践中，工具和平台的支持也至关重要。特别感谢达梦提供的达梦在线服务平台，使笔者能在高铁上方便地验证代码。这种随时随地的便利，彰显了圈子的力量和朋友遍天下的好处。谈到具体的数据库产品方向，笔者建议大家拥抱原创的国产数据库，如：达梦、OceanBase、TiDB、Kingwow(金乌)、虚谷、Databend等，与时代共前行！
其三：停止抱怨，深入思考
这不仅仅是技术从业人员的问题。很多人遇到问题时，没有深入思考，也没有提出合适的解决方案，而是不断抱怨，这并没有什么作用。就拿笔者乘车改签失败这件事来说，如果仅仅停留在抱怨和投诉层面，是很难促成12306去完成这项改进的。如果你有深入思考，并给出详细的解决方案，那情况就会大有不同。
希望大家在心态上能积极主动，停止抱怨，深入思考，精准建议。
此外，笔者将于11月29日出席dbaplus社群在上海举办的第九届DAMS中国数据智能管理峰会，届时将分享《数智化时代打造超融合数据库》的主题演讲，欢迎大家前来一起交流，了解大会详情及报名参会可扫描下图二维码：
