微服务架构是近年来业内兴起的系统开发解决方案,其将系统各个相对独立的模块进行拆分,拆分后的每个服务能够单独部署,降低了模块之间的耦合性,从而使系统具备易扩展、易伸缩、高并发、高可用的特性。随着我国铁路里程的日益增长和铁路业务种类的日渐多样,我国铁路企业内部资金来往日益频繁复杂,在分析原有铁路资金结算系统的基础上,本文的主要挑战和贡献如下:1.随着结算业务的增加,原有结算系统频繁出现延迟卡顿现象,系统性能不足以支撑高并发访问。为解决这一问题,本文综合考量铁路结算业务各个场景,使用Redis作为数据缓存提高查询效率,探讨更新缓存与数据一致性的关系,创造性地提出Redis缓存的使用原则,同时将Redis与Lua脚本结合构建分布式锁来解决分布式条件下高并发带来的数据一致性问题。丰富Redis的使用场景,提升系统并发性能。2.原有的铁路资金结算系统采用单体式架构,账户、科目、认证等功能冗余在一起,系统耦合度高,无法做到单独的维护扩展和部署。针对这一问题,本文深度分析比较Spring Cloud和Dubbo两种流行的微服务框架,选择Spring Cloud作为系统的微服务架构解决方案,在此基础上,基于CAP理论设计分布式系统,摒弃时下流行的Zookeeper集群,选择去中心化架构的Eureka作为分布式系统的注册中心,保证结算系统的高可用和容错性,提高系统的水平扩展能力。3.原有系统没有服务网关,接口调用关系混乱,存在较大安全风险。本文引入服务网关增强系统的安全校验,同时为避免Nginx繁琐的配置和重量级的服务部署,选用轻量级的Zuul组件作为服务网关,创造性地引入JWT的token结合Zuul的ZuulFilter过滤器进行权限校验实现安全网关功能,提高系统的安全性。总体设计上,本文依照铁路资金结算和管理的业务需求,基于微服务架构全新设计和开发了铁路资金结算系统。后续功能性测试采用黑盒测试方法,非功能性测试方面,使用Postman和Jmeter等测试工具对系统的服务注册与服务发现、负载均衡、服务容错、安全性、高并发性等方面进行详细测试。在整体开发部署流程上,使用Jenkins和Docker等技术完成持续集成、服务镜像构建和服务自动化部署。目前,系统在试点使用中,运行状态稳定,能够满足铁路各级结算中心、结算所、结算室日益增长的结算需求,达到了预期目标,对行业相关系统的设计开发和实现具有一定的借鉴意义。