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寫在前面

美團(tuán)配送自成立以來，業(yè)務(wù)經(jīng)歷了多次跨越式的發(fā)展。業(yè)務(wù)的飛速增長，對系統(tǒng)的整體架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施提出了越來越高的要求，同時也不斷驅(qū)動著技術(shù)團(tuán)隊深刻理解業(yè)務(wù)、準(zhǔn)確定位領(lǐng)域模型、高效支撐系統(tǒng)擴(kuò)展。如何在業(yè)務(wù)高速增長、可用性越來越高的背景下實現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)的快速有效升級？如何保證復(fù)雜業(yè)務(wù)下的研發(fā)效率與質(zhì)量？本文將為大家介紹美團(tuán)配送的一些思考與實踐。

配送業(yè)務(wù)

從物流到同城即時配送

物流行業(yè)的發(fā)展離不開商業(yè)的發(fā)展，近些年，商業(yè)的變革為物流發(fā)展創(chuàng)造了新的機(jī)會。電商的興起有效帶動了快遞行業(yè)的飛速發(fā)展，直接造就了順豐、四通一達(dá)這樣的快遞公司。而近年來O2O商業(yè)模式的興起，尤其是外賣、生鮮等到家場景的發(fā)展促進(jìn)了同城即時配送的快速發(fā)展。

與物流領(lǐng)域下的其他分支不同，同城即時配送具有如下特點(diǎn):

同城即時配送業(yè)務(wù)的發(fā)展契機(jī)

行業(yè)的流程再造一般離不開兩個因素：

技術(shù)方面，AI與大數(shù)據(jù)的應(yīng)用逐步普及，基于人工智能可以對配送難度、ETA、騎手能力精確評估。GPS的快速發(fā)展與GIS廠商能力的不斷開放，使得基于LBS的應(yīng)用大大降低了開發(fā)成本。基礎(chǔ)設(shè)施方面，得益于國家的持續(xù)投入，移動網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量不斷提升，成本逐年下降，也間接促使智能手機(jī)幾乎實現(xiàn)了全民覆蓋。

市場方面，由于中國人口具有超大規(guī)模性的特點(diǎn)，人群聚集度高，外賣等到家場景在各大城市尤其是一線城市的需求持續(xù)增強(qiáng)。用戶對于外賣的安全、時效、配送員的服裝、禮貌用語等都有更高的要求。

在這兩個因素的共同作用下，促成了同城即時配送行業(yè)的發(fā)展。而對于同城即時配送業(yè)務(wù)而言，履約能力與運(yùn)營效率是研發(fā)團(tuán)隊要重點(diǎn)解決的兩個問題：

履約能力保證：實現(xiàn)平臺對運(yùn)單調(diào)度的實時把控，具備供需調(diào)控能力。

運(yùn)營效率提升：加強(qiáng)對配送騎手的管控能力，提升配送全業(yè)務(wù)的運(yùn)營效率，持續(xù)降低成本。

技術(shù)挑戰(zhàn)

美團(tuán)配送系統(tǒng)的本質(zhì)——機(jī)器與海量騎手協(xié)作，服務(wù)于全國用戶和商家的大規(guī)模協(xié)作系統(tǒng)。技術(shù)的挑戰(zhàn)本質(zhì)上源于業(yè)務(wù)的痛點(diǎn)，具體體現(xiàn)為線上的強(qiáng)履約能力要求與線下的強(qiáng)運(yùn)營能力要求。技術(shù)上的挑戰(zhàn)也同樣來源于線上和線下兩個方面：

?

系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)

美團(tuán)配送系統(tǒng)架構(gòu)的演進(jìn)過程可以分為三個階段：

MVP階段：業(yè)務(wù)模式探索，快速試錯，如何具備快速迭代能力。

規(guī)模化階段：業(yè)務(wù)成指數(shù)級增長，如何既保證業(yè)務(wù)發(fā)展，又解決系統(tǒng)可用性、擴(kuò)展性、研發(fā)效率等問題。

精細(xì)化階段：業(yè)務(wù)模式逐步成熟，運(yùn)營逐步精細(xì)化，如何通過產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動業(yè)務(wù)發(fā)展。

MVP階段

試錯階段，需要快速探索業(yè)務(wù)模式到底是不是一個方向，這個階段不要期望很多事情都想得很清楚，用戶和市場會快速反饋結(jié)果。所以，對于技術(shù)團(tuán)隊而言，這個階段最主要的能力是快。搶奪市場，唯快不破。

從系統(tǒng)架構(gòu)角度，MVP階段只需要做粗粒拆解，我們按照人、財、物三大領(lǐng)域?qū)⑾到y(tǒng)做了初步服務(wù)劃分，以保證后續(xù)的業(yè)務(wù)領(lǐng)域都可以從這三個主領(lǐng)域中分離、繼承。

順便提一下當(dāng)時團(tuán)隊的組織形式，研發(fā)團(tuán)隊按項目制組織，大家共同維護(hù)一套系統(tǒng)。當(dāng)時團(tuán)隊中無QA崗位，由PM、RD共同保證開發(fā)質(zhì)量，一天發(fā)布二十幾次是常態(tài)。

?規(guī)模化階段

進(jìn)入這個階段，業(yè)務(wù)和產(chǎn)品已經(jīng)得到了市場的初步驗證，的確找到了正確的方向。同時，業(yè)務(wù)發(fā)展增速也對研發(fā)團(tuán)隊的能力提出了更高的要求，因為這個階段會有大量緊急且重要的事情涌現(xiàn)，且系統(tǒng)可用性、擴(kuò)展性方面的問題會逐步凸顯，如果處理不當(dāng)，就會導(dǎo)致系統(tǒng)故障頻發(fā)、研發(fā)效率低下等問題，使研發(fā)疲于奔命。

這個階段從架構(gòu)層面我們重點(diǎn)在思考三個方面的問題：

解決以上問題的整體思路為化繁為簡（理清邏輯關(guān)系）、分而治之（專業(yè)的人做專業(yè)的事）、逐步演進(jìn)（考慮ROI）。

整體架構(gòu)設(shè)計

在整體架構(gòu)上，我們將配送系統(tǒng)拆解為履約系統(tǒng)、運(yùn)營系統(tǒng)和主數(shù)據(jù)平臺。

履約系統(tǒng)（圖右上側(cè)）的設(shè)計上，首先按照用戶側(cè)與騎手側(cè)做了初步劃分，這樣拆分兼顧了雙端角色和調(diào)度流程的統(tǒng)一。例如：用戶側(cè)更關(guān)注發(fā)單的成功率與訂單狀態(tài)的一致性，騎手側(cè)則更關(guān)注派單效果、推單成功率等，整體上解耦了發(fā)單、支付、調(diào)度等模塊。

運(yùn)營系統(tǒng)（圖左上側(cè)）方面，需求長期多而雜，架構(gòu)設(shè)計上需要先想清楚配送的運(yùn)營系統(tǒng)應(yīng)該管什么、不應(yīng)該管什么。在長期的項目開發(fā)中，我們從業(yè)務(wù)戰(zhàn)略與組織架構(gòu)出發(fā)，在明確業(yè)務(wù)戰(zhàn)略目標(biāo)和階段策略下，梳理每個業(yè)務(wù)團(tuán)隊/崗位的核心職責(zé)、考核目標(biāo)、組織之間的協(xié)作流程，最終整理出現(xiàn)階段配送運(yùn)營管理的中心為四個領(lǐng)域：

除了履約、運(yùn)營兩個系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計外，架構(gòu)設(shè)計層面還有一個非常關(guān)鍵的問題外賣配送系統(tǒng)，即履約、運(yùn)營系統(tǒng)的邊界與職責(zé)如何劃分的問題。個人理解這個問題可能是O2O類業(yè)務(wù)在規(guī)模化階段最關(guān)鍵的架構(gòu)設(shè)計問題，如果不能有效解決將為系統(tǒng)的可用性、擴(kuò)展性埋下巨大隱患。履約、運(yùn)營兩個方向的業(yè)務(wù)需求和技術(shù)職責(zé)有較大差異，且多數(shù)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)都在運(yùn)營系統(tǒng)，最核心最關(guān)鍵的應(yīng)用在履約系統(tǒng)。雖然各自的領(lǐng)域職責(zé)是清晰的，但對于具體的需求邊界上不見得簡單明了。對此，我們借鑒了MDM思路，提出了主數(shù)據(jù)平臺（圖下側(cè)）的概念，重點(diǎn)解決履約系統(tǒng)與運(yùn)營系統(tǒng)的合作與邊界問題。

主數(shù)據(jù)平臺

主數(shù)據(jù)是企業(yè)信息系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)單位數(shù)據(jù)，對于配送而言是組織、崗位、人員、商家、用戶、城市等數(shù)據(jù)。與之對應(yīng)的是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，例如：訂單、考勤、薪資等。主數(shù)據(jù)有兩個最關(guān)鍵的特征：

基礎(chǔ)性：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)生長在主數(shù)據(jù)的維度上，例如：訂單數(shù)據(jù)是用戶、商家兩個主數(shù)據(jù)實體下的交易數(shù)據(jù)

共享性：各類系統(tǒng)都強(qiáng)依賴于主數(shù)據(jù)，主數(shù)據(jù)的變化上游各業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要感知與聯(lián)動

主數(shù)據(jù)管理并非一蹴而就，是伴隨業(yè)務(wù)發(fā)展逐步迭代的。早期系統(tǒng)較簡單，上游系統(tǒng)直接從DB中讀取數(shù)據(jù)并應(yīng)用。這種方案在系統(tǒng)逐步復(fù)雜之后，容易出現(xiàn)多個團(tuán)隊開發(fā)互相影響，不利于系統(tǒng)擴(kuò)展，并且在可用性上有很大風(fēng)險。為此我們專門成立的主數(shù)據(jù)的團(tuán)隊，獨(dú)立拆分了主數(shù)據(jù)服務(wù)，并把所有對于數(shù)據(jù)的訪問收回到服務(wù)上。在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過不斷的迭代和演進(jìn)，最終我們吸收了CQRS（ Query ）和MDM（ Data ）的思想，將整個主數(shù)據(jù)平臺逐步劃分成四個部分：

系統(tǒng)可用性

業(yè)務(wù)的快速增長對系統(tǒng)的可用性提出越來越高的要求，在方法論層面，我們按照事故發(fā)生的時間序列（事前、事中、事后）提出了四大能力建設(shè)，即：預(yù)防能力、診斷能力、解決能力、規(guī)避能力。同時，在具體工作上，我們劃分為流程和系統(tǒng)兩個方面。

可用性建設(shè)是一個長期項目。考慮到ROI，起步階段重點(diǎn)完成事前的流程建設(shè)，即上線規(guī)范等一系列線上操作流程，這個工作在早期能夠規(guī)避80%的線上故障。在流程規(guī)范跑通并證實有效之后，再逐步通過系統(tǒng)建設(shè)提升人效。

容災(zāi)能力

容災(zāi)能力建設(shè)上，首先思考的問題是系統(tǒng)最大的風(fēng)險點(diǎn)是什么。從管理的角度來看，職責(zé)的“灰色地帶”通常是系統(tǒng)質(zhì)量容易出現(xiàn)風(fēng)險的地方。因此，早期最先做的容災(zāi)處理是核心依賴、第三方依賴的降級，優(yōu)先保證一旦依賴的服務(wù)、中間件出現(xiàn)問題，系統(tǒng)自身具備最基本的降級能力。

第二階段我們提出了端到端的容災(zāi)能力。首先，我們建設(shè)了業(yè)務(wù)大盤，定義了實時監(jiān)控核心業(yè)務(wù)指標(biāo)（單量、在線騎手?jǐn)?shù)等），通過這些指標(biāo)能夠快速判斷系統(tǒng)是不是出了問題。其次，我們在核心指標(biāo)上擴(kuò)展了關(guān)鍵維度（城市、App版本、運(yùn)營商等），以快速評估問題有多大影響。最后，我們通過Trace系統(tǒng)，將服務(wù)間的調(diào)用關(guān)系與鏈路級成功率可視化展現(xiàn)，具備了快速定位問題的根因在哪的能力。

第三階段，我們期望將容災(zāi)預(yù)案集成到系統(tǒng)中，基于各類事故場景打造定制化、一體化的容災(zāi)工具，這樣可以進(jìn)一步縮短故障的響應(yīng)、處理時間以及研發(fā)學(xué)習(xí)成本。例如，為了進(jìn)一步提升配送系統(tǒng)的SLA，我們在端到端的容災(zāi)能力上深度優(yōu)化，重點(diǎn)解決了騎手弱網(wǎng)、無網(wǎng)的情況下的端到端交互問題。中國某些地區(qū)人群非常密集但移動運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較差，會導(dǎo)致騎手到了這個區(qū)域后操作App延遲較大甚至無法操作，這對騎手的正常工作有非常大的影響。因此，我們在移動網(wǎng)絡(luò)鏈路層面不斷加強(qiáng)長連接、多路互備的能力，并將網(wǎng)絡(luò)的診斷、處理、驗證工具一體化，使騎手App的端到端到達(dá)率有了進(jìn)一步的提升。

系統(tǒng)容量

對于一個規(guī)模快速增長的業(yè)務(wù)，系統(tǒng)的容量規(guī)劃是一個長期命題。容量規(guī)劃的關(guān)鍵點(diǎn)是評估與擴(kuò)容。

評估方面，在業(yè)務(wù)發(fā)展早期我們一個架構(gòu)師就能夠完全掌控整個系統(tǒng)，采用靜態(tài)評估的方式基本可以衡量系統(tǒng)容量。隨著系統(tǒng)復(fù)雜度逐漸提升，我們逐步引入了Trace、中間件容量監(jiān)控等工具輔助評估容量，由架構(gòu)師團(tuán)隊定義容量評估主框架，由各團(tuán)隊細(xì)化評估每個子系統(tǒng)的容量。當(dāng)業(yè)務(wù)已經(jīng)變得非常復(fù)雜時，沒有任何一個人或團(tuán)隊能夠保證精確完成容量評估，這時我們啟動了場景壓測、引流壓測、全鏈路壓測等項目，通過 流量標(biāo)記 + 影子表 + 流量偏移 + 場景回放 等手段，實現(xiàn)了通過線上流量按比例回放壓測的能力，通過系統(tǒng)報告精確評估容量與瓶頸點(diǎn)。

擴(kuò)容方面，我們分階段依次實施了冗余備份（主從分離）、垂直拆分（拆分核心屬性與非核心屬性）、水平拆分（分庫分表）、自動歸檔。

運(yùn)營系統(tǒng)迭代效率

運(yùn)營系統(tǒng)涉及一個業(yè)務(wù)運(yùn)營管理的方方面面，我們在業(yè)務(wù)領(lǐng)域上除了明確目標(biāo)、過程、運(yùn)力、資金四個領(lǐng)域外，打造了一套運(yùn)營系統(tǒng)集成解決方案集合。研發(fā)通過持續(xù)投入精力在平臺化服務(wù)或組件的長期建設(shè)上，使每個垂直的運(yùn)營系統(tǒng)擴(kuò)展性得到保證，從而不斷提升研發(fā)效率。以工作流場景為例，通過動態(tài)表單 + 流程平臺的方式，統(tǒng)一各類業(yè)務(wù)流、審批流的工程實現(xiàn)，各類管理動作的效率與質(zhì)量可量化，找到流程阻塞節(jié)點(diǎn)，自動化部分流程環(huán)節(jié)，通過技術(shù)手段不斷降低人工成本。

精細(xì)化階段

業(yè)務(wù)發(fā)展不斷成熟之后，業(yè)務(wù)的各類運(yùn)營管理動作會趨于精細(xì)化。這個階段，業(yè)務(wù)對于產(chǎn)品技術(shù)有更高要求，期望通過產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新不斷打造技術(shù)壁壘，保持領(lǐng)先優(yōu)勢。配送的業(yè)務(wù)特點(diǎn)天然對AI應(yīng)用有很強(qiáng)的需求，大到供給調(diào)整，小到資源配置，都是AI發(fā)揮效力的主戰(zhàn)場。對于工程層面，需要持續(xù)思考的問題是如何更好地實現(xiàn)AI的業(yè)務(wù)應(yīng)用。為此我們重點(diǎn)提升了幾方面的能力：

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仿真平臺

仿真平臺的核心是打造“沙箱環(huán)境”，配送的服務(wù)業(yè)屬性要求用戶、商家、騎手深度參與服務(wù)過程，因此算法的線上試錯成本極高。對于仿真平臺的建設(shè)上，我們刪減掉調(diào)度系統(tǒng)的細(xì)枝末節(jié)，粗粒度的構(gòu)建了一套微型調(diào)度系統(tǒng)外賣配送系統(tǒng)，并通過發(fā)單回放、用戶、商家、騎手實體建模、騎手行為模擬等方法模擬線上場景。每次仿真會產(chǎn)出算法的KPI報告，實現(xiàn)算法效果的離線預(yù)估。

算法數(shù)據(jù)平臺

算法策略的效果，主要依賴于算法模型和特征數(shù)據(jù)的質(zhì)量。為此我們圍繞模型和特征，打造了一站式算法數(shù)據(jù)平臺，提供從數(shù)據(jù)清洗、特征提取，模型訓(xùn)練、線上預(yù)測到算法效果評估的全方位數(shù)據(jù)閉環(huán)解決方案，為機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法模型在配送各個業(yè)務(wù)線落地提供支撐。

LBS平臺

LBS平臺早在配送業(yè)務(wù)的起步階段就開始實施，隨著算法場景的不斷發(fā)展，LBS不斷深化點(diǎn)線面空間能力，為配送調(diào)度、時間預(yù)估、定價等業(yè)務(wù)場景提供支撐，打造了任務(wù)地圖、路徑規(guī)劃、語音導(dǎo)航、熱力圖等產(chǎn)品。

結(jié)語

美團(tuán)配送系統(tǒng)架構(gòu)的演進(jìn)過程，架構(gòu)師團(tuán)隊長期關(guān)注技術(shù)驅(qū)動業(yè)務(wù)、明確領(lǐng)域職責(zé)與邊界等關(guān)鍵問題，同時架構(gòu)的演進(jìn)過程也是不斷考慮ROI的權(quán)衡取舍過程。技術(shù)的持續(xù)發(fā)展不斷提升體驗、規(guī)模，降低運(yùn)營成本，而架構(gòu)在里面解決的問題是化繁為簡，將復(fù)雜問題拆解為簡單的問題并通過領(lǐng)域?qū)＜抑鸺壐鱾€擊破。隨著規(guī)模的持續(xù)增長，業(yè)務(wù)的持續(xù)創(chuàng)新會給系統(tǒng)架構(gòu)提出越來越高的挑戰(zhàn)，系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計將是我們長期研究的一個課題。

作者簡介

永俊，美團(tuán)資深技術(shù)專家，配送業(yè)務(wù)系統(tǒng)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人。長期從事配送系統(tǒng)質(zhì)量保證、運(yùn)營體系建設(shè)、系統(tǒng)架構(gòu)升級等方向。

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