聊聊支付流程的设计与实现逻辑

一、业务背景
通常在业务体系中，都会或多或少的涉及到支付相关的功能；对于一些经验欠缺同学来说，最紧张的就是面对这类支付结算的逻辑，因为流程中的任何细节问题，都可能引发对账异常的情况；
错误发生之后，再想去修复流程，花费的时间成本又是高昂的，还牵扯错误数据的调平问题，最终很可能引发乱账算不清的结果，然后需要人工介入手动处理；

在支付场景中，不但涉及诸多的复杂业务，结算规则，超长的流程，第三方对接，其中更是涉及到诸多技术细节，比如：事务管理、异步处理、重试机制、加锁等；下面来分析具体的细节逻辑。
二、支付业务
1、流程拆解
面对复杂业务的时候，最基本的能力就是要懂得把流程拆成模块，做好各个模块管理，再考虑如何衔接起整个流程，从而形成解决问题的思路和经验；

如图是对交易场景常见的分解，大致可以分为四个模块：

账面管理：对于开通支付功能的用户，必须清晰的管理资金信息；比如可用，冻结，账单等；
交易流水：整个资金管理的流水记录，不局限于交易场景，还有充值，提现，退款等；
支付对接：通常流程中的支付功能都是对接第三方支付平台来实现的，所以要做好请求和报文的记录；
订单结构：比如在电商交易中，订单模型的管理，拆单策略等，支付的商品规格等；

这里只是从一个常规的交易流程中去分析，实际的细节描述会远比图例复杂，虽然业务细节各不相同，但是处理思路是大体相通的；再根据各个模块设计流程时序图，规划好节点之间的衔接和协作；
2、流程时序
通过时序图的设计，来分析各个节点在衔接协作时应该如何处理，在支付业务中，通常分为支付前、支付对接、支付后三个核心阶段：

支付前：在商品下单时，构建订单模型，根据拆单规则校验库存、商品状态等，然后进行账户资金冻结，生成交易流水，此时的状态都是待支付；
支付对接：支付前业务模型初始化成功之后，构建第三方支付对接请求，发起付款流程，并记录相应的请求动作和参数，等待支付结果的通知；
支付后：根据支付结果的成功与否，执行相应的业务模型状态更新，如果支付成功则交易记录、冻结的资金、订单结构与库存等都需要做一系列更新；

实际上对业务有清晰的理解和拆分之后，再做好时序流程的设计，这样就已经让一个复杂的场景看起来简单许多了，之后就是设计各个节点的数据结构；
3、结构设计
基于上面的业务场景分析和拆解，以及流程时序图的呈现，可以很容易输出一份基础维度的结构设计，下图可以作为参考：

账面管理：三个核心维度，账户金额，可用余额，冻结金额；
交易记录：存储用户的交易动作，但是可能会产生多个交易明细，典型的场景就是购物车下单；
交易明细：通常因为订单拆分，从而导致交易被拆分多条明细，进而将资金支付给不同商家；
支付对接：请求第三方支付平台时，需要记录请求时参数，以及第三方回调通知的报文；
订单记录：在一笔订单中可能存在多个拆分的子单，拆分策略也很多，比如仓库，商家，品类等；
订单明细：管理每笔子订单的信息，下单的商品、规格、买卖双方、单价、数量、金额等；

即使单看上面的简单设计，都能感觉到支付业务的复杂性，更何况还会叠加红包或满减等优惠规则之后，其复杂程度可想而知；
当然如果有明确的开发规范，在复杂版本中，所有开发必须输出业务的分解拆分思路，时序和结构设计，在统一评审之后再落地编码，这样即便是复杂的业务也会有极大的质量保证。
三、关联业务
上面单从支付的主逻辑去分析流程，实际上涉及到的业务远不止流程中提到的这些，以常见的电商场景为例，交易中还存在商品管理、库存管理、物流管理，支付对接还会涉及优惠规则嵌入等等；
商品管理

商品主体：维护商品各个维度的信息，并提供各种规格选项，以及基础的定价阶梯，构建商品详情描述；
仓储管理：订单拆单之后，需要根据商品编号去校验仓储信息，进行相应的库存冻结以及支付后的仓库发货；

优惠券规则

优惠券主体：为了适配更多的业务场景，需要对优惠规则有诸多的设计，比如满减或折扣比例、按价格阶梯优惠、有效期限制等；
发放规则：支撑日常的运营活动，用户生命周期的维护，以及渠道流量的转化，提供用户群营销的基础能力；

这里简述的商品和优惠券业务，都是与支付流程有紧密的联系，比如拆单后库存不足，需要移除该商品；优惠券在支付中的使用策略，以及退款时的处理方式等；
四、实践总结
最后从技术实现的角度，总结一下支付流程中的一些关键问题：

业务模型：对业务有清晰的理解，并能拆分出核心的节点，设计出相应的流程时序和数据结构；
事务管理：交易流程中常用TCC事务机制，即Try(预处理)、Confirm(确认)、Cancel(取消)模式；
加锁与重试：支付完成后发出支付成功的消息，而后进行业务更新，通常需要对处理的订单号加锁，避免消息重试机制引发数据问题；
资金结算：涉及金额的计算，自然要求不能出现精度损失的问题，在一次交易中必须保证每笔资金可以通过对账核验；
流程维护：流程本身是很难保证不出现错误的，需要在开发的时候，提供流程的可视化界面，并且支持手动维护的机制；

很多复杂的业务场景管理，都需要一个长期的迭代过程，但是前提需要牢牢把握住核心的逻辑；对业务的认知是一个由繁入简的过程，而业务的实现是一个由浅到深的过程，即分析与理解，到落地实现，再到探索与创新。
五、参考源码
编程文档：
https://gitee.com/cicadasmile...

应用仓库：
https://gitee.com/cicadasmile...