Rails for backend of fresh EC platform "Cookpad Mart"

by Ryo Katsuma

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生鮮ECプラットフォームのバックエンドを支えるRails クックパッド株式会社買物事業部部長勝間亮

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•勝間亮 (かつまりょう) @ryo_katsuma •2009~ クックパッド入社 ‣レシピ領域バックエンドエンジニア ‣レシピ領域マネージャー •2018~ 買物事業領域立ち上げメンバー ‣副部長兼テックリード ‣2020~ 部長

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クックパッドマート •2018年〜買物領域の新規事業 •生鮮食材のEC ‣ 半分正しい、半分正しくない

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クックパッドマート •インターネットで生鮮食材を扱う上での課題 1. 生鮮食材の流通の課題 2. 生鮮ECの課題

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生鮮食材の流通の課題

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これまでの流通網生産・出荷組合 ¥120 市場・直売所 ¥130 仲卸・問屋 ¥150 小売店 ¥150〜198 生産者 ¥50~80 • お届けまで数日〜数週間 • 中間業者が通るたびに利益が乗る構造 • 生産者の手取りは小売価格に比べて少ない

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解決アプローチクックパッドマート ¥120〜150 生産者 ¥80~100 •当日集荷、当日配送 • 生産者直売で地域で一番安く買える（= 生産者の手取りを増やせる） • 生産者直売でお届けまでのリードタイムが短い（= 新鮮なままお届け）

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生鮮ECの課題

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現状の生鮮EC •個配の配送コスト問題 ‣ 多くのECサービスは最低注文金額3,000~5,000円 ‣ まとめ買いをせざるをえない •再配達問題 ‣ 肉・魚などナマモノは宅配Boxや置き配を適用しづらい ‣ お届け時間に必ず家にいないといけない制約

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解決アプローチ •敢えて個配をしないピックアップ型EC ‣ 生活動線上に受取り場所を作って自分で好きな時間で取りに行く ‣ 再配達問題を解決 •集荷配送コストの圧縮 ‣ 複数人の注文をまとめて配送することで配送コストを1/N ‣ 生産者の集荷場所も一元化することで集荷コストも1/M ‣ 最低注文金額を0円に

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クックパッドマート •生鮮ECサービス •生鮮ECプラットフォーム

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クックパッドマート •生鮮ECサービス •生鮮ECプラットフォーム

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クックパッドマートのバックエンド

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バックエンド •Rails 6.0.2 •Ruby 2.6

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可能なかぎり素朴なRailsに •MVC以上のレイヤーは極力増やさない ‣ app/services • 複数Modelをまたがる処理 ‣ app/resources • RESTful APIレスポンスのClassを定義するModelのラッパー

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モノリシックなサービス ‣ ユーザー向けモバイルアプリAPI ‣ 販売者向けWebアプリ ‣ ドライバー向けモバイルアプリAPI ‣ スタッフ向け管理Webアプリ ‣ ハードウェアキッティング会社向け管理Webアプリ

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モノリシックなサービス •新規事業なので変化がかなり大きい ‣ サービスをまたいだ実装を単純化 ‣ アプリ分割によるModel層の管理の煩雑化を避けたい (DBは共通) •必要になればサービス分割を検討 •必要な外部サービスは適宜利用 ‣ 決済: Stripe / Push通知: Firebase

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実装も素朴 •の、ように見える

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実装も素朴？ •の、ように見えるかもしれないが。。。

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現実世界を反映した設計と開発

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物体と概念のmodel設計

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受け取り場所(マートステーション)

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モデル設計 • ステーションは複数の冷蔵庫を • 冷蔵庫は複数のコンテナを • コンテナは複数の注文商品を • 注文商品は商品にひも付き

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モデル設計 • Location has_many LocationFridges • LocationFridge has_many LocationFridgeContainers • LocationFridgeContainer has_many OrderItems • OrderItem belongs_to Item

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モデル設計 • Location has_many LocationFridges • LocationFridge has_many LocationFridgeContainers • LocationFridgeContainer has_many OrderItems • OrderItem belongs_to Item

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コンテナの内容は日毎に変わる「ある日のコンテナ状況」を再現するときにSQLだけで解決したい

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モデル設計 • Location has_many LocationFridges • LocationFridge has_many LocationFridgeContainers • LocationFridgeContainer has_many DeliveryLocationFridgeContainers • DeliveryLocationFridgeContainer has_many OrderItems • OrderItem belongs_to Item 5/10付

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モデル設計のポイント •現実世界のものをそのままモデリングしても駄目 •現実世界と結びつく「概念」をどう表現するか ‣ 例) モノは同一でも時系列で状況が変わるもの ‣ 表現をミスるとデータ取得が困難に

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モデル設計のポイント •とはいえ何度も設計はミスってる •DB設計ミスに気づいたら積極的にリファクタリング ‣ 作り直しは許容 ‣ 2度目はさすがにうまくいく

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物理制約の設計

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一般的ECの購入時チェック •在庫が存在するかどうか •ユーザー情報が正しいかどうか ‣ 決済情報、住所など

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集荷からお届けまで

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集荷冷蔵庫集荷からお届けまで

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配送車集荷からお届けまで

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受け取り用冷蔵庫集荷からお届けまで

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注文処理ではこれらのチェックが必要

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受け取り冷蔵庫のキャパシティ •注文商品はコンテナに入る必要 ‣ order_items.sum(&:volume)   ɹ<= delivery_location_fridge_container.available_capacityɹ ‣ を満たすコンテナがあるかを確認

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商品毎の重さや体積測定

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配送車のキャパシティ •ステーションのコンテナが全て車に入る必要 •配送資材(シッパー)にコンテナを入れて配送 ‣ delivery_location_fridge_containers.size   <= distribution_routing_shipper.available_capacity ‣ を満たす車内のシッパーがあるかを確認

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集荷用冷蔵庫のキャパシティ •集荷用冷蔵庫にコンテナが入る必要 •配送コンテナを設置する空き棚があるか ‣ CollectionSpotFridgeAddress  .where.not(id: already_assigned_address_ids)  .merge(collection_spot_fridge: collection_spot_fridges) ‣ を満たす空き棚があるかを確認

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採番処理 •注文された商品に ‣ どの配送先冷蔵庫のどのコンテナに入るか ‣ どの配送車のどの資材に入るか ‣ どの集荷元冷蔵庫のどの棚に入るか •の情報（= nanika_id）を付加する採番処理を行う

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物理制約の設計のポイント •制約の実装は複雑になりがち ‣ 現実世界を表現すると仕方なし（と思ってる） •制約を採番処理と見立ててServiceClassにまとめる ‣ DeliveryLocationFridgeContainerAssignerService ‣ DistributionRoutingShipperContainerAssignerService ‣ CollectionSpotFridgeAddressAssignerService •採番ができない場合は物理制約にひっかかったと見なしてraise

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物理制約のValidation

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一見、採番成功していても注意 •タイムセール施策 ‣ 継続率向上 •特定の商品への注文が短期間に集中 ‣ 同一データに対してread/writeが集中

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実際にあった話 •注文時の採番処理は完了 •早朝にドライバーへの集荷指示データ作成時にraise •

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実際にあった話 •注文時の採番処理は完了 •早朝にドライバーへの集荷指示データ作成時にraise •ドライバー稼働開始までにデバッグのタイムアタック

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ここから9:00までにデータ不整合を直してドライバーに指示データを作成しないと集荷が間に合わない

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起きたこと •決済サービスへの通信も挟まり、transaction処理を行いづらい •受け取り場所Aの注文データに対して受け取り場所Aには巡らない配送車の資材IDが採番 ‣ データとしてはIDは採番されている ‣ 採番されるべきでないデータでコンテナが奪われる

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要するにこうなっていた •DBのデータ的にはValidationはOK •物理世界を考慮したビジネスロジック的にはNG

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対応方針 •定期データチェックバッチ •DBのデータがビジネスロジック的に正しいか ‣ 未来の全注文データを定期チェック ‣ 最悪raiseしても落ち着いて対応

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まとめ

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まとめ •流通を愚直に表現すると ‣ 物理と概念を的確に紐付けた設計する必要 ‣ 物理世界の制約を表現する必要 ‣ ビジネスロジックを満たすデータかチェックする必要

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まとめ •愚直に実現することは（ご覧の通り）複雑 •が、それはそれで面白い ‣ 普通のRailsアプリではない技術的な楽しさ