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    微信支付的架構到底有多牛?

    本文來源:互聯網 2020-08-10 ? ? 瀏覽量:
    導語:背景 作為一個重要業務,微信支付在客戶端上面臨著各種問題。其中最核心問題就是分平臺實現導致的問題: 1.iOS和安卓實現不一致 容易出Bug 2.通過溝通保證不了質量 擴展性差,無法....

    背景

    作為一個重要業務,微信支付在客戶端上面臨著各種問題。其中最核心問題就是分平臺實現導致的問題:

    1.iOS和安卓實現不一致

    容易出Bug

    2.通過溝通保證不了質量

    擴展性差,無法快速響應業務需求

    需求變更迭代周期長

    數據上報不全面

    3.質量保障體系不完善

    缺少業務及設計知識沉淀

    協議管理松散

    缺少統一的自動化測試

    4.用戶體驗不一致

    比如下圖就是之前安卓和iOS沒有統一前的收銀臺。

    為了解決分平臺實現這個核心問題,并解決以往的技術債務。我們建立起了一整套基于C++的跨平臺框架,并對核心支付流程進行了重構。

    微信支付跨平臺從iOS 7.0.4版本起,安卓從7.0.7版本起全面覆蓋。

    線上效果指標

    以iOS上線情況為例:

    1.Crash率

    上線前后Crash率保持平穩,沒有影響微信穩定性,跨平臺支付無必現Crash,做到了用戶無感知切換。

    舉個例子,大家可以用微信發一筆紅包,拉起的收銀臺和支付流程就是由基于C++編寫的跨平臺代碼所驅動的。

    2.效能提升

    以核心支付流程代碼為例,跨平臺需要3512行,iOS原生需要6328行。減少了近45%的代碼。

    以新需求開發為例:

    7.0.4版本需求一:收銀臺改版

    7.0.4版本需求二:簡化版本收銀臺

    跨平臺實現:iOS+安卓共計3人日,在封板時間前完成

    原生實現:iOS,安卓封板時間后一周才基本完成

    跨平臺實現:iOS+安卓共計5人日,在封板時間前完成

    原生實現:iOS,安卓封板時間后一周才基本完成

    那么支付跨平臺軟件架構怎么樣有效進行質量保障,并且提升生產力呢?這是這篇文章的主要內容。

    對基于C++如何從零到一構建跨平臺框架感興趣的同學,可以在https://github.com/100mango/zen/blob/master/Qcon2019/%E5%9F%BA%E4%BA%8E%20C%2B%2B%20%E6%9E%84%E5%BB%BA%E5%BE%AE%E4%BF%A1%E5%AE%A2%E6%88%B7%E7%AB%AF%E8%B7%A8%E5%B9%B3%E5%8F%B0%E5%BC%80%E5%8F%91%E6%A1%86%E6%9E%B6.key下載我在2019 QCon廣州站的演講《基于C++構建微信客戶端跨平臺開發框架》的Keynote.

    什么是軟件架構

    什么是軟件架構?正如Ivar Jacobson(UML之父)說過的一樣,找五個人來回答這個問題,五個人可能都有各自不同的答案。

    架構定義可以有很多種說法,從代碼規范到發布流程都可以是架構的一部分。

    針對微信支付的業務特點,這里對架構的定義是:架構是系統的組成部件及其之間的相互關系(通訊方式)。這更符合我們程序員日常編寫業務代碼時對架構的理解。也就是通俗意義上講的MVC,MVVM等。

    為什么需要軟件架構

    早在1986年的時候,人月神話的作者在討論軟件的復雜性時,談到:軟件的本質復雜性存在于復雜的業務需求中。

    而管理復雜性,最根本的手段就是職責分離。為了實現職責分離,代碼重用,架構慢慢地復現出來。架構的本質是管理復雜性。

    沒有架構,我們所有的代碼都耦合在一起,人類的心智模型不擅長處理這種復雜性,架構的設立,和圖書館的圖書分類,公司的組織劃分等,本質都是一樣的。是為了管理復雜性,以取得更高的生產力。

    從零到一構建支付跨平臺軟件架構

    在移動客戶端領域,業界基于C++來編寫業務代碼,并沒有成熟的架構。即使使用C++編寫業務邏輯,但都不涉及UI,不涉及界面的跳轉流程。

    既然業界沒有一個成熟的架構可借鑒,那么是不是直接把業界通用的架構簡單套用一下就好?

    1.抽象業務流程

    現在業界通用的有MVC,MVP,MVVM。這些大家都熟悉的軟件架構。但是這些軟件架構都存在一個問題:那就是沒有處理好業務流程,界面轉場。

    微信支付的流程多。而流程就是由一個個的界面(ViewController,Activity)和相關的業務邏輯組合而成。

    上面的MV(X)模式忽略了一個非常重要的一點,那就是業務流程,界面的轉場究竟由誰負責。也即ViewController與ViewController之間的關系由誰維護,業務流程的邏輯寫在哪里。如果還按照傳統的MVC模式,那么ViewController自己負責和不同的ViewController通訊。那么ViewController得不到復用,更致命的是業務流程的代碼非常不清晰,業務流程的代碼都被分散到各個Controller中,而一個Controller又可能耦合了多個業務的代碼。

    舉個例子:一個普通的轉賬流程,可能會涉及風控攔截,實名驗證,收銀臺,綁卡,支付成功頁等等。如果是基于MVC這種架構的話,很快代碼會變得難以維護。

    因此,為了適應微信支付流程多,界面跳轉復雜的特點。架構抽象的第一步就是將業務流程抽象為一個獨立的角色UseCase。同時,把界面抽象為UIPage。一個大的業務流程可以分解為一個個小的業務流程。

    和剛才基于MVC混亂的架構相比:

    業務流程的代碼能夠聚合到UseCase中,而不是分散到原來iOS,安卓的各個ViewController,Activity中。

    業務流程和界面得到了復用。

    契合微信支付多流程,界面跳轉復雜的業務特點。

    2.加入路由機制

    既然流程得到了抽象,這個時候需要針對業務流程做更深的思考。在開發支付業務流程時,開發者不可繞過的問題有:

    流程之間,頁面之間的流傳。

    比如我們要給一個朋友轉賬,輸入金額,確認支付,觸發Cgi后。下一個流程是多變的。有可能用戶需要去實名,有可能用戶要進入一個安全攔截的WebView,或者是正常拉起收銀臺。

    本文中的名詞CGI可以理解為一個網絡請求,類似HTTP請求。

    那么以往在iOS,安卓分開實現時,都沒有一個統一的處理機制。要么就是通過網絡回包的某個字段來判斷,要么就是本地維護一些狀態來決定下一步走什么流程等等。非常繁瑣,易錯。

    特殊流程的處理

    支付業務流程還有個特殊的地方,那就是在正常流程的中間,往往很多時候要需要插入一些特殊流程。比如有些地方要跳轉Webview,有些地方要跳轉小程序,有些地方要彈窗告知用戶風險,或者終止當前流程,等等。我們經常需要在業務代碼里面不斷重復增加這樣的處理。

    這些問題,引導我想到,微信支付需要一個路由機制。

    首先了解一下路由機制。

    路由機制的核心思想,就是通過向路由傳遞數據,然后路由解析數據,并響應。

    結合微信支付和網絡密切相關的特點。創新地將支付領域模型作為傳遞的數據。

    那么怎么建立這個支付領域模型的呢?

    建模,就是建立映射。領域知識+建模方法=領域建模。那么這里的領域知識,就是對支付業務流程的理解。建模方法,我采用了UML建模。最終會落地為Proto協議供客戶端和后臺一起使用。

    首先,微信支付業務特點就是和網絡密切相關,流程和頁面往往是由Cgi串聯起來。因此建立模型時,最外層便是網絡回包。對于路由機制,這里我們只關心路由數據模型。

    路由數據模型由路由類型,還有各個路由類型所需要的信息組合成。

    路由類型清晰的定義了要觸發的行為。究竟是要開啟一個UseCase,還是要打開一個界面,或者網頁,小程序,彈窗等等。

    然后就是這些行為所需要的數據。比如打開小程序所需要的參數,彈窗所需要的參數等。

    建立支付領域模型后,我們路由的解析就變得非常清晰了。路由解析之后,會根據路由類型,觸發不同的動作。

    比如流程,界面流轉,會交給UseCase處理。

    而特殊流程,比如打開小程序,打開webview,彈窗這些行為會統一進行處理。

    我們在第一步把業務流程抽象為UseCase。第二步則加入了路由機制。

    加入路由機制后,支付跨平臺的軟件架構演進為這個樣子。

    加入路由機制后,對比iOS,安卓原來的舊架構:

    統一了流程,頁面的流轉。清晰,易維護。

    統一了特殊流程的處理,減少重復工作。

    在加入路由機制的時候,結合微信支付和網絡密切相關的特點進行了支付領域建模。支付后臺協議重構2.0的核心思想也是圍繞著這個路由機制展開。

    再來看一下,加入路由機制后,對生產力的提升。以支付流程打開WebView,小程序為例,減少將近83%的代碼。更重要的是,這里的特殊流程,是在路由機制里面統一處理的,沒有耦合到業務代碼中,并且是可復用的。

    3.管理網絡請求

    首先看看原來iOS處理支付網絡請求的缺陷:

    原來支付的請求,都是通過一個單例網絡中心去發起請求,然后收到回包后,通過拋通知,或者調用閉包的方式回調給業務側。

    會存在這樣的問題:

    1.CGI一對多通訊問題。

    舉個之前遇到的問題。

    那么錢包發起的Cgi的回包就會覆蓋收付款頁面的數據。之前在iOS只能通過修修補補,增加場景值,增加些標記位來解決??赡苣骋惶炀蜁殖霈F新的坑。

    進入錢包頁面后,發起了一個Cgi

    然后進入收付款頁面也發起同一個Cgi.

    如果收付款發起的回包先到

    然后錢包首頁的回包再到。

    2.CGI生命周期問題。

    不時會有用戶反饋一下,怎么沒有做什么操作,突然就會彈出網絡報錯。

    原因就是Cgi的生命周期有問題,在業務結束后,Cgi的回包仍然得到了處理。

    解決方案:

    1.將Cgi抽象為獨立對象

    在架構設計上來說,舊架構是通過單例模式實現的集約型API,而我們新的架構則是通過命令模式實現的離散型API。

    也就是將Cgi封裝為獨立對象。我們把Cgi相關屬性和能力內聚起來。開發業務時,只需簡單繼承BaseCgi,設置一下參數即可。

    2.劃分職責,明確生命周期

    關于Cgi由誰發起,之前安卓和iOS都沒有一個統一的做法。有些人會放到Activity,ViewController,和UI代碼耦合起來。

    因此,在跨平臺軟件架構中,我們統一由業務流程UseCase進行發起。并且生命周期是一對一的,一個Cgi只會有一個UseCase處理,UseCase銷毀后,Cgi也隨之銷毀。

    對比舊架構:

    杜絕了一對多通信造成的Bug

    生命周期和業務邏輯綁定,不會出現業務結束,Cgi回來后再觸發動作。

    高內聚,低耦合。將Cgi相關的數據,能力集中處理,業務側無需感知。

    提供統一的緩存,加密能力。

    第一步和第二步,我們抽象了業務流程,加入了路由機制。

    在第三步管理網絡請求后。我們的軟件架構演進為這樣子。

    4.規范數據傳遞

    iOS和安卓的舊架構都存在信息傳遞不當和數據污染問題。這個問題最嚴重。iOS和安卓都出過不少bug。

    首先我們來看看最近現網出現過的問題:

    之前iOS出現,不少內部同事,外部的用戶都在反饋:進行零錢頁后,會無故彈空白框。而支付又和金錢有關,引起用戶的恐慌。

    具體原因就是:

    進入支付首頁時,后臺返回了數據,然后被寫入到一個公共的Model.

    然后進入錢包頁,再進入零錢頁。這個公共model一路被傳遞過去。

    然后零錢頁讀取了公共Model的數據,但是代碼無法處理,導致出現了這個讓用戶恐慌的問題。

    除此之外,之前還有有很多發生在安卓,iOS,像錢包頁零錢展示錯誤。付款的時候。銀行卡失效等等問題。

    這些問題五花八門,看起來發生的地方,場景都不一樣。每次遇到這類問題的時候,就只能去修修補補。

    但是深究下去,會發現真正的原因,是軟件架構上存在的問題:

    支付舊的架構采用了黑板模式,雖然方便了數據讀寫。但是帶來的問題和收益完全不成正比:

    1.存在公共讀寫的數據類型。

    安卓傳遞的數據類型是一個字典,而iOS則是一個Model對象。所有的界面,業務邏輯都共用一個數據。

    2.無序的數據流動。

    數據的流動是不可追溯的,數據的修改可以發生在任意使用公共數據的地方。

    那么支付跨平臺軟件架構,為了杜絕這樣的問題。我是這么做的:

    去掉公共讀寫的數據類型

    傳遞值類型(Value Type)的數據,后面流程修改數據時,不影響前面的流程。

    單向傳遞數據,只依賴注入必要數據。

    如果數據修改需要通知前序流程,使用代理模式通訊。

    規范數據傳遞后。對比舊架構:

    從架構上根本解決了困擾微信支付已久的數據污染的問題。

    數據的流動變為單向,數據流動變得可追溯。

    前面三步,我們抽象了業務流程,加入了路由機制,統一管理網絡請求。

    那么規范數據傳遞后,我們軟件架構就演進為這樣子。

    總結

    軟件的本質復雜性存在于復雜的業務需求中。而軟件架構的本質就是管理復雜性,因此真正的好的架構,正是在復雜的業務需求中反復提煉和總結歸納而來,解決了真正的業務問題,不是空談。

    軟件架構除了清理歷史舊架構的缺陷,是我們業務開發的基石之外。還能夠賦能業務,為業務帶來價值。在建立軟件架構的基礎上,還圍繞著軟件架構建立起微信支付的跨平臺自動化數據上報機制,防重復支付,安全橫切等帶來巨大業務收益的能力。有機會的話,后面也會進一步編寫相關文章和大家交流探討。

    架構是一個不斷演進的過程,隨著新的支付業務基于跨平臺軟件架構的不斷編寫,我也會對這個架構進行持續的更新迭代。讓這個軟件架構更貼合微信支付,更加健壯和完整。

    免責條款:本文由聚合支付范兒(http://www.mstrphotography.com/juhezhifufaner)收集,為支付產業相關商業資訊,僅供參考,文章內容和圖片均采集自互聯網,不代表本平臺觀點,如有侵權,請聯系刪除。

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