DDD-032：案例：库存管理系统实战
本章导读
库存管理是电商系统的核心模块，涉及入库、出库、调拨、预警等复杂业务场景。本章通过库存管理系统案例，展示库存聚合的设计、并发扣减处理、领域事件在库存同步中的应用，以及分布式一致性解决方案。
学习目标
- 掌握库存聚合的设计与实现
- 学会处理库存并发扣减问题
- 理解库存预警和领域事件应用
前置知识
- DDD 聚合设计基础
- 并发控制机制
- 事件驱动架构
阅读时长
约 55-65 分钟
【案例背景】库存管理系统
一、业务需求分析
1.1 核心业务场景
库存管理业务场景： ┌────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 库存管理系统 │ ├────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ 1. 入库管理 │ │ ───────────── │ │ - 采购入库：供应商采购商品入库 │ │ - 退货入库：用户退货后商品重新入库 │ │ - 调拨入库：从其他仓库调拨入库 │ │ │ │ 2. 出库管理 │ │ ───────────── │ │ - 订单出库：用户下单扣减库存 │ │ - 损耗出库：商品损耗/过期扣减 │ │ - 调拨出库：调拨到其他仓库 │ │ │ │ 3. 库存调拨 │ │ ───────────── │ │ - 仓库间调拨 │ │ - 调拨审批流程 │ │ - 调拨状态追踪 │ │ │ │ 4. 库存预警 │ │ ───────────── │ │ - 库存不足预警 │ │ - 库存积压预警 │ │ - 预警通知 │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────────────┘1.2 核心业务规则
| 规则编号 | 规则描述 |
|---|---|
| R1 | 库存不能为负数 |
| R2 | 扣减库存前必须检查可用库存 |
| R3 | 入库/出库操作必须记录流水 |
| R4 | 预占库存需要在一定时间内释放 |
| R5 | 库存低于阈值时触发预警 |
二、领域建模
2.1 聚合设计
库存上下文聚合设计： ┌────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Inventory Context │ ├────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ │ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ Inventory 聚合 │ │ │ │ │ │ │ │ ┌────────────────┐ ┌────────────────┐ │ │ │ │ │ Inventory │───│ InventoryLog │ │ │ │ │ │ 聚合根 │ │ 实体 │ │ │ │ │ └────────────────┘ └────────────────┘ │ │ │ │ │ │ │ │ 职责： │ │ │ │ - 管理单个 SKU 在单个仓库的库存 │ │ │ │ - 入库/出库操作 │ │ │ │ - 库存流水记录 │ │ │ │ │ │ │ └──────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ InventoryAllocation 聚合 │ │ │ │ │ │ │ │ 库存预占：管理订单预占的库存 │ │ │ │ │ │ │ └──────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ │ ┌──────────────────────────────────────────────────────────┐ │ │ │ InventoryTransfer 聚合 │ │ │ │ │ │ │ │ 库存调拨：管理仓库间的调拨 │ │ │ │ │ │ │ └──────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ │ └────────────────────────────────────────────────────────────────┘2.2 Inventory 聚合详细设计
┌────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Inventory │ │ (Aggregate Root) │ ├────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ - id: InventoryId │ │ - skuId: SkuId // SKU 标识 │ │ - warehouseId: WarehouseId // 仓库标识 │ │ - totalQuantity: int // 总库存 │ │ - allocatedQuantity: int // 已预占数量 │ │ - availableQuantity: int // 可用库存 │ │ - safetyStock: int // 安全库存阈值 │ │ - logs: List<InventoryLog> // 库存流水 │ ├────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ + inbound(quantity, reason): void // 入库 │ │ + outbound(quantity, reason): void // 出库 │ │ + allocate(quantity, orderId): Allocation // 预占 │ │ + release(allocationId): void // 释放预占 │ │ + isLowStock(): boolean // 是否库存不足 │ │ + getAvailableQuantity(): int // 获取可用库存 │ └────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │ │ 包含 ▼ ┌────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ InventoryLog │ │ (Entity) │ ├────────────────────────────────────────────────────────────────┤ │ - id: InventoryLogId │ │ - type: LogType // 流水类型 │ │ - quantity: int // 数量（正/负） │ │ - beforeQuantity: int // 变更前库存 │ │ - afterQuantity: int // 变更后库存 │ │ - reason: String // 原因 │ │ - referenceId: String // 关联单号 │ │ - operator: String // 操作人 │ │ - occurredAt: Instant // 发生时间 │ └────────────────────────────────────────────────────────────────┘三、代码实现
3.1 Inventory 聚合根
// ✅ 库存聚合根publicclassInventoryextendsAggregateRoot<InventoryId>{privateSkuIdskuId;privateWarehouseIdwarehouseId;// 库存数量privateinttotalQuantity;privateintallocatedQuantity;// 已预占数量privateintsafetyStock;// 安全库存// 库存流水privateList<InventoryLog>logs;// ========== 工厂方法 ==========publicstaticInventorycreate(SkuIdskuId,WarehouseIdwarehouseId,intinitialQuantity,intsafetyStock){if(initialQuantity<0){thrownewIllegalArgumentException("初始库存不能为负数");}Inventoryinventory=newInventory();inventory.id=InventoryId.generate();inventory.skuId=skuId;inventory.warehouseId=warehouseId;inventory.totalQuantity=initialQuantity;inventory.allocatedQuantity=0;inventory.safetyStock=safetyStock;inventory.logs=newArrayList<>();// 记录初始库存流水inventory.addLog(InventoryLogType.INITIAL,initialQuantity,0,initialQuantity,"初始化库存");returninventory;}// ========== 业务方法 ==========/** * 入库 */publicvoidinbound(intquantity,Stringreason,StringreferenceId,Stringoperator){if(quantity<=0){thrownewIllegalArgumentException("入库数量必须大于0");}intbeforeQuantity=this.totalQuantity;this.totalQuantity+=quantity;// 记录流水addLog(InventoryLogType.INBOUND,quantity,beforeQuantity,this.totalQuantity,reason,referenceId,operator);// 发布事件registerEvent(newInventoryInboundEvent(this.id,this.skuId,this.warehouseId,quantity,this.totalQuantity));// 检查库存预警checkAndNotifyLowStock();}/** * 出库 */publicvoidoutbound(intquantity,Stringreason,StringreferenceId,Stringoperator){if(quantity<=0){thrownewIllegalArgumentException("出库数量必须大于0");}// 检查可用库存intavailable=getAvailableQuantity();if(available<quantity){thrownewInsufficientInventoryException(String.format("库存不足，可用：%d，需要：%d",available,quantity));}intbeforeQuantity=this.totalQuantity;this.totalQuantity-=quantity;// 记录流水addLog(InventoryLogType.OUTBOUND,-quantity,beforeQuantity,this.totalQuantity,reason,referenceId,operator);// 发布事件registerEvent(newInventoryOutboundEvent(this.id,this.skuId,this.warehouseId,quantity,this.totalQuantity));// 检查库存预警checkAndNotifyLowStock();}/** * 预占库存 */publicInventoryAllocationallocate(intquantity,StringorderId,InstantexpiresAt){if(quantity<=0){thrownewIllegalArgumentException("预占数量必须大于0");}intavailable=getAvailableQuantity();if(available<quantity){thrownewInsufficientInventoryException(String.format("可用库存不足，无法预占。可用：%d，需要：%d",available,quantity));}// 增加预占数量this.allocatedQuantity+=quantity;// 创建预占记录InventoryAllocationallocation=InventoryAllocation.create(this.id,quantity,orderId,expiresAt);// 记录流水addLog(InventoryLogType.ALLOCATE,quantity,this.totalQuantity-quantity,this.totalQuantity,"订单预占",orderId,"SYSTEM");// 发布事件registerEvent(newInventoryAllocatedEvent(</
