還在苦撐場(chǎng)站運(yùn)營(yíng)？試試 100Charge：若依 + SpringBoot + Netty 加持的超級(jí)數(shù)字化平臺(tái)

作者：路條編程 2025-11-14 07:43:20

本文將從核心技術(shù)基礎(chǔ)、平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)、業(yè)務(wù)功能邏輯到關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn)，完整拆解 100Charge 背后的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程，助你輕松把握充電運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的核心要點(diǎn)。

隨著新能源汽車保有量持續(xù)上漲，充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)速度已成為產(chǎn)業(yè)能否健康發(fā)展的關(guān)鍵指標(biāo)。很多中小充電場(chǎng)站負(fù)責(zé)人都面臨同一個(gè)難題：設(shè)備接入要靠專業(yè)團(tuán)隊(duì)、系統(tǒng)改造成本高、用戶找樁困難、訂單數(shù)據(jù)散落難統(tǒng)計(jì)……這些問(wèn)題使得原本應(yīng)該“自動(dòng)化、高效率”的充電運(yùn)營(yíng)變得極度繁瑣。

100Charge 正是為解決這些真實(shí)痛點(diǎn)而生。平臺(tái)基于 RuoYi（若依）框架 + SpringBoot + Netty + Redis + PostgreSQL 搭建，秉持 “輕部署、低成本、快速上線、全業(yè)務(wù)覆蓋” 的理念，為開發(fā)者與場(chǎng)站運(yùn)營(yíng)者提供一個(gè)可擴(kuò)展、可學(xué)習(xí)、可實(shí)際落地的充電運(yùn)營(yíng)整體解決方案。

核心技術(shù)棧：不是堆技術(shù)，而是貼合場(chǎng)景的最佳組合

100Charge 的技術(shù)組合并不是隨意羅列，而是圍繞三個(gè)核心需求優(yōu)化所得：

設(shè)備高并發(fā)實(shí)時(shí)通信
業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)一致性與可靠性
用戶端毫秒級(jí)體驗(yàn)

以下從四個(gè)維度解讀其技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)思路。

RuoYi（若依）——降低后臺(tái)系統(tǒng)開發(fā)與運(yùn)維成本

若依框架在國(guó)內(nèi)中小企業(yè)級(jí)項(xiàng)目中幾乎是“快開快用”的代名詞，它為 100Charge 帶來(lái)的價(jià)值體現(xiàn)在：

成熟權(quán)限體系 “角色—菜單—接口” 權(quán)限模型開箱即用，不必重復(fù)造輪子。如：

場(chǎng)站管理員：僅能查看本場(chǎng)站設(shè)備與訂單

總部用戶：可管理所有場(chǎng)站與設(shè)備

完善的前端組件體系借助若依自帶的 Vue 組件庫(kù)，可以迅速構(gòu)建管理端頁(yè)面，如：
設(shè)備狀態(tài)表格
場(chǎng)站運(yùn)營(yíng)看板
訂單統(tǒng)計(jì)圖表
活躍的社區(qū)支持中小場(chǎng)站無(wú)需重新組建技術(shù)團(tuán)隊(duì)，日常維護(hù)門檻極低。

Netty —— 充電樁實(shí)時(shí)通信的核心引擎

100Charge 的通信層完全基于 Netty 構(gòu)建，適配充電樁的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上報(bào)與指令下發(fā)。

為何一定要用 Netty？

高性能的異步非阻塞通信
可同時(shí)接入上千臺(tái)設(shè)備
延遲控制在 100ms 內(nèi)
可實(shí)現(xiàn) 自定義私有協(xié)議（解決不同廠家充電樁協(xié)議格式不統(tǒng)一的問(wèn)題）

這層通信能力決定了系統(tǒng)是否能做到“用戶掃碼立即啟動(dòng)”、“設(shè)備故障秒級(jí)上報(bào)”。

PostgreSQL + Redis —— 數(shù)據(jù)一致性 + 高性能查詢的最佳組合

充電訂單涉及金額、時(shí)長(zhǎng)、實(shí)時(shí)電量，要求極高的數(shù)據(jù)一致性，因此 100Charge 使用：

PostgreSQL（存核心數(shù)據(jù)）

存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（訂單、用戶余額、計(jì)費(fèi)規(guī)則等）
支持 ACID 事務(wù) → 避免 “扣費(fèi)成功但訂單失敗” 的情況

Redis（緩存高頻數(shù)據(jù)）

場(chǎng)站空閑樁數(shù)量
當(dāng)前電價(jià)與計(jì)費(fèi)規(guī)則
用戶附近站點(diǎn)緩存

Redis 將用戶端訪問(wèn)速度提升至微秒級(jí)。

MinIO + Elasticsearch（增強(qiáng)版）——文件與海量日志存儲(chǔ)能力提升

MinIO：存儲(chǔ)場(chǎng)站實(shí)景圖、故障截圖、證件文件等
ES（可選）：用于日志與運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)分析，例如：

最近 7 天峰值充電時(shí)間段
某用戶月度充電行為分析

平臺(tái)架構(gòu)：真正能夠落地的模塊化分層結(jié)構(gòu)

100Charge 采用分層架構(gòu) + 模塊化設(shè)計(jì)，從代碼層、數(shù)據(jù)層到前端層都清晰可控。

/com/icoderoad/charge
├── netty        # 設(shè)備通信
├── station      # 場(chǎng)站信息
├── device       # 充電樁管理
├── order        # 訂單業(yè)務(wù)
├── billing      # 計(jì)費(fèi)策略
├── user         # 用戶賬戶
├── common       # 公共組件
└── storage      #MinIO 文件處理

平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)如下：

層級(jí)	組件	職責(zé)
通信層	Netty	設(shè)備狀態(tài)上報(bào)、啟停指令下發(fā)
服務(wù)層	SpringBoot	場(chǎng)站、設(shè)備、訂單、計(jì)費(fèi)、小程序用戶服務(wù)
緩存層	Redis	高頻業(yè)務(wù)查詢緩存
數(shù)據(jù)層	PostgreSQL / ES	核心數(shù)據(jù) + 海量日志
文件層	MinIO	圖片、截圖、證件文件
前端層	小程序、若依后臺(tái)	用戶端 + 管理端

功能設(shè)計(jì)：覆蓋充電運(yùn)營(yíng)的全業(yè)務(wù)鏈路

場(chǎng)站與設(shè)備管理

多場(chǎng)站聚合管理
實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)（空閑、充電中、故障）
功率、電量、啟動(dòng)限制參數(shù)配置
故障自動(dòng)告警

靈活計(jì)費(fèi)能力

支持：

時(shí)段電價(jià)
節(jié)假日電價(jià)
新用戶活動(dòng)價(jià)
服務(wù)費(fèi)可配置（全免 / 部分免）
停車費(fèi)聯(lián)動(dòng)優(yōu)惠

非常貼合中小場(chǎng)站靈活運(yùn)營(yíng)的需求。

微信小程序用戶端

用戶無(wú)需下載 App，即可完成：

附近找樁
掃碼啟動(dòng)
實(shí)時(shí)查看電量、電費(fèi)
自動(dòng)停止
微信支付 / 余額支付
訂單查詢與開票

整個(gè)鏈路不超過(guò) 3 步。

訂單與財(cái)務(wù)體系

訂單明細(xì)全記錄（電量、時(shí)長(zhǎng)、費(fèi)用、設(shè)備號(hào)）
按場(chǎng)站、時(shí)間、用戶篩選
導(dǎo)出 Excel 用于財(cái)務(wù)對(duì)賬
余額充值 / 贈(zèng)送 / 扣費(fèi)全流程記錄

關(guān)鍵代碼實(shí)現(xiàn)（已按 com.icoderoad 規(guī)范優(yōu)化）

以下為關(guān)鍵模塊的完整代碼示例（已做語(yǔ)義優(yōu)化）。

Maven 依賴（pom.xml）

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0
         http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">


    <!-- 若依父工程 -->
    <parent>
        <groupId>com.ruoyi</groupId>
        <artifactId>ruoyi-parent</artifactId>
        <version>3.8.5</version>
        <relativePath/>
    </parent>


    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>100charge-server</artifactId>
    <name>100Charge Server</name>


    <properties>
        <netty.version>4.1.90.Final</netty.version>
        <postgresql.version>42.5.4</postgresql.version>
    </properties>


    <dependencies>


        <!-- 若依基礎(chǔ)依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>com.ruoyi</groupId>
            <artifactId>ruoyi-framework</artifactId>
        </dependency>


        <!-- Netty -->
        <dependency>
            <groupId>io.netty</groupId>
            <artifactId>netty-all</artifactId>
            <version>${netty.version}</version>
        </dependency>


        <!-- Redis -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>


        <!-- PostgreSQL -->
        <dependency>
            <groupId>org.postgresql</groupId>
            <artifactId>postgresql</artifactId>
            <version>${postgresql.version}</version>
        </dependency>


        <!-- Lombok -->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>


    </dependencies>
</project>

application.yml（核心配置）

server:
  port: 8088
  servlet:
    context-path: /100charge


spring:
  datasource:
    driver-class-name: org.postgresql.Driver
    url: jdbc:postgresql://localhost:5432/100charge_db
    username: postgres
    password: 123456


  redis:
    host: localhost
    port: 6379
    database: 1
    lettuce:
      pool:
        max-active: 8
        max-idle: 8
        min-idle: 1


netty:
  port: 8888
  boss-thread-count: 1
  worker-thread-count: 4

Netty 服務(wù)端啟動(dòng)類

package com.icoderoad.charge.netty;


@Slf4j
@Component
public class NettyServer {


    @Value("${netty.port}")
    private int port;


    @PostConstruct
    public void start() {
        EventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup(4);


        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap()
                    .group(boss, worker)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) {
                            ch.pipeline().addLast(new ChargerDataDecoder());
                            ch.pipeline().addLast(new ChargerDataEncoder());
                            ch.pipeline().addLast(new ChargerBusinessHandler());
                        }
                    });


            bootstrap.bind(port).sync();
            log.info("Netty server started at {}", port);
        } catch (Exception e) {
            log.error("Netty start error", e);
        }
    }
}

設(shè)備上報(bào)業(yè)務(wù)處理器

package com.icoderoad.charge.netty;


@Slf4j
public class ChargerBusinessHandler extends SimpleChannelInboundHandler<String> {


    private final IChargerDeviceService deviceService =
            SpringUtils.getBean(IChargerDeviceService.class);


    private final RedisTemplate<String, Object> redis =
            SpringUtils.getBean(RedisTemplate.class);


    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) {


        log.info("Device report: {}", msg);


        String[] arr = msg.split("\\|");
        if (arr.length != 3) {
            ctx.writeAndFlush("ERROR\n");
            return;
        }


        String deviceId = arr[0];
        Integer status = Integer.valueOf(arr[1]);
        Double power = Double.valueOf(arr[2]);


        ChargerDevice dev = new ChargerDevice();
        dev.setDeviceId(deviceId);
        dev.setStatus(status);
        dev.setRealTimePower(power);


        deviceService.updateChargerDevice(dev);


        String key = "CHARGER_STATUS:" + deviceId;
        redis.opsForValue().set(key, dev, 1, TimeUnit.HOURS);


        ctx.writeAndFlush("OK\n");
    }
}