## 导读

排课一保存就提示冲突，老师时间老是撞、教室被两个班同时占。问题不在教务粗心，是排课没做区间重叠校验和资源约束。本文用一次真实落地，把每周两三起的排课冲突，在排课阶段拦截到 0。

## 一、先说背景

前段时间帮一家有 3 个校区的少儿艺术培训做排课，课程以美术、舞蹈、口才为主，外加一部分一对一约课。机构有 1200 多名学员、40 多个老师、将近 30 间教室。排课分三类：学期初的固定班课表（每周固定时间，一学期 16 周）、一对一的临时约课、以及日常的调课和补课。

之前教务是在 Excel 里排好课表，再导入系统，开课后才发现问题：同一个老师在周六上午 10 点被排了两个班、同一间教室被一个美术班和一个书法班同时占用。开学头两周，平均每周都有两三起冲突，老师在教室门口等、家长在场，非常被动。

我们一开始以为是教务排得急，把两个学期的课表翻出来核对，发现问题全在系统：**排课保存时只校验了"这个时间段有没有课"，没有校验"老师、教室、学员这些资源在这个时间段是否已被占用"。** 这也是这次复盘最想讲清的一点：排课的难点不在"把课存进表"，而在时间区间判断、资源约束、排课事务这三件事。

## 二、第一层：时间区间重叠判断（基础中的基础）

冲突检测的第一步，是判断两节课的时间段是否重叠。这一步看起来简单，但写错的概率非常高。

正确的判断是把每节课看成半开区间 `[start, end)`，两个区间重叠的充要条件是：**`start1 < end2` 且 `start2 < end1`**。

```python
# 正确：半开区间，端点相接不算冲突
# 一节 10:00 下课，另一节 10:00 上课，是允许的
def overlap(s1, e1, s2, e2):
    return s1 < e2 and s2 < e1
```

我们最早写的是另一个版本，只判断了第二节课的开始是否落在第一节课区间内：

```python
# 错误：只覆盖了"s2 在 s1 区间内"，漏掉了包含关系
# 当新课把已有课整个包住（s1 在 s2 区间内）时，检测不到
def bad_overlap(s1, e1, s2, e2):
    return s1 <= s2 < e1
```

举个实际踩过的例子：教务给一个班临时加了一节 2 小时的连堂课，时间从 9:00 到 11:00，把这个时间段原本 9:30 的一节常规课整个包住了。错误的判断里，`9:30 < 9:00` 不成立，检测不到冲突；而正确写法 `9:00 < 9:30 的下课时间` 且 `9:30 < 11:00`，能立刻判出重叠。

**为什么用半开区间（`end` 不包含）**：如果把下课时间也算在区间内，那么 10:00 下课、10:00 上课的两节连排课会被误判冲突。端点相接本就应该允许，这也和后面"课间缓冲"的处理是分开的两件事。

## 三、第二层：三类资源约束（老师、教室、学员）

时间重叠只是必要条件，真正决定"算不算冲突"的是资源。一节课占用的资源有三类，同一时间段内，只要有一类资源重合，就是冲突。

**资源 1：老师。** 同一个老师不可能同时上两个班。

**资源 2：教室。** 同一间教室不能被两个班同时占用。

**资源 3：学员。** 同一个学员不能同时出现在两节课里。班课比对的是班级（一个班的学员集合），一对一比对的是具体学员。

```python
def check_conflict(lesson, existing):
    # 时间不重叠，直接无冲突
    if not overlap(lesson.start, lesson.end,
                   existing.start, existing.end):
        return None
    # 三类资源逐一比对，任一重合即冲突
    if lesson.teacher_id == existing.teacher_id:
        return ("老师", existing)
    if lesson.room_id == existing.room_id:
        return ("教室", existing)
    students_new = set(lesson.student_ids)
    students_old = set(existing.student_ids)
    if students_new & students_old:
        return ("学员", existing)
    return None
```

这里有两个容易漏的点。

**第一，班课不能只比对老师。** 我们一开始只校验了老师和教室，结果两个由不同老师上、但有几个共同插班学员的班排在了同一时段，这几个学生的时间撞了。后来把学员集合也纳入比对，取交集非空就判冲突。

**第二，学员比对要考虑班课的整班学员。** 一对一课直接取 `student_id`，但班课要展开成班级里所有学员的集合，再和其他课的学员集合求交集。一个班几十个学员，逐个比对，我们用集合相交来做，性能和正确性都更可控。

## 四、第三层：周期课展开与排课事务

解决了"单节课怎么校验"，接下来是教育机构特有的两个场景：周期课和调课。

**场景 1：周期课要展开成课次。** 班课是"每周六 10:00、共 16 次"这样的周期规则，保存时必须在整个学期范围内展开成 16 个具体课次，**逐课次、逐资源校验**，而不是只校验一个时间点。

```python
from datetime import timedelta

def expand(recurring):
    lessons = []
    cur = recurring.start_date
    for _ in range(recurring.times):
        if not is_holiday(cur):          # 跳过节假日、停课日
            lessons.append(make_lesson(recurring, cur))
        cur += timedelta(days=7)         # 每周推进
    return lessons
```

展开时必须跳过节假日和机构停课日，否则系统会在不开课的日子也判出一堆冲突。我们一次排秋季 16 周、约 120 个班，展开后是 1900 多个课次，全部校验一遍再整体保存。

**场景 2：调课、补课必须放在一个事务里。** 调课是"旧时段释放、新时段占用"，补课是临时加一节。最危险的写法是先删旧课、再插新课：

```python
# 危险：先删旧再插新，新课校验失败时，旧课已经没了
def bad_reschedule(old, new_slot):
    delete(old)
    if find_conflict(new_slot):
        raise ConflictError()   # 走到这里，旧课已丢失
    insert(new_slot)
```

改成**先校验新时段、确认无冲突，再在一个事务里完成删旧插新**，并把要调的这节课本身排除在冲突校验之外（它和自己当然"重叠"）：

```python
def reschedule(old, new_slot):
    with transaction():
        conflict = find_conflict(new_slot, exclude_id=old.id)
        if conflict:
            raise ConflictError(conflict)
        delete(old)
        insert(new_slot)
```

## 五、并发与边界情况

**并发：两个教务同时排同一资源。** 两个教务在各自的页面上，同时给同一个老师排周六 10 点，两人的校验都通过、再各自写入，就会产生冲突。应用层的"先查后写"在并发下挡不住。我们的做法是在排课事务里，对该老师（或教室）这段时间涉及的课次加排他锁，`SELECT ... FOR UPDATE`，把同一资源的排课串行化；校验和写入在同一事务内完成。

**课间缓冲：换教室要时间。** 一个老师 10:00 在 A 教室下课、10:00 在 B 教室上课，时间不冲突，但人走不过去。这种"端点相接"前面说了不该判死，所以我们把缓冲做成可配置项，按老师、教室设置 5 到 10 分钟的换场时间，比对时给区间加上缓冲，而不是改半开区间的定义。

**其他边界：** 连堂课（两节连上、中间不休息）要按一整段处理；跨天、全天课要单独判断；一对一约课和班课共用一套资源校验，只是学员比对的粒度不同。

## 踩坑清单

1. **区间判断漏掉包含关系**：只判"开始是否落在区间内"，新课包住旧课时检测不到，必须用 `start1 < end2 and start2 < end1`。
2. **只校验老师和教室、不校验学员**：插班学员同时出现在两个班，学员集合要取交集。
3. **周期课只校验一个时间点**：必须展开成整个学期的课次，逐次校验并跳过节假日。
4. **调课先删后插**：新课校验失败会把旧课弄丢，要先校验、再在一个事务里删旧插新。
5. **并发只靠应用层查询**：两人同时排同一资源会双双通过，要用事务加排他锁串行化。
6. **把换场缓冲写进区间定义**：端点相接本应允许，缓冲应单独做成可配置项。

## 结语

排课冲突看似是"排的时候没注意"，根子是系统没把"时间区间重叠"和"资源占用"做成强校验。先用半开区间判断重叠，再对老师、教室、学员三类资源逐一比对，周期课展开成课次、调课放进一个事务，并发用锁串行化，排课阶段就能把冲突拦下。排查顺序建议：先看区间判断有没有漏掉包含关系，再确认三类资源是否都校验，最后查调课是不是先删后插、并发有没有加锁，这类问题基本可以一次根治。

排课一保存就提示冲突，老师时间老是撞、教室被两个班同时占。问题不在教务粗心，是排课没做区间重叠校验和资源约束。本文用一次真实落地，把每周两三起的排课冲突，在排课阶段拦截到 0。

排课表一保存就提示冲突、老师时间老是撞：区间重叠检测、三类资源约束与排课事务的落地实践

排课一保存就提示冲突，老师时间老是撞、教室被两个班同时占。问题不在教务粗心，是排课没做区间重叠校验和资源约束。本文用一次真实落地，拆解半开区间重叠判断、老师/教室/学员三类资源约束、周期课展开、调课事务与并发加锁，把每周两三起的排课冲突在排课阶段拦截到0。

资深技术顾问

后端

算法

架构设计

排课冲突的核心在于未校验时间区间重叠与资源占用。采用半开区间判断重叠，对老师、教室、学员三类资源逐一比对，周期课展开成课次并跳过节假日，调课先校验后事务性替换，并发用排他锁串行化，即可在排课阶段拦截全部冲突。

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