聊聊「订单」业务的设计与实现

> 订单，业务的核心模块； # 一、背景简介 订单业务一直都是系统研发中的核心模块，订单的产生过程，与系统中的很多模块都会高度关联，比如账户体系、支付中心、运营管理等，即便单看订单本身，也足够的复杂；  业务在发展的过程中，必然会导致订单量的持续增加，订单自身、数据体量、实现流程，都需要不断的迭代更新，如果在订单流程的研发初期，没有相对全面的考量，那么很有可能导致中后期的重构； 从实践经验上说，围绕订单业务：**建议过度设计，轻量级分步实现**； 在产品初期先做好全面的设计，场景和流程上做好可扩展性的保留，在数据层面规划好不同体量的应对方案，走在订单业务的前面避免被动，尽量不要被业务的发展和演变甩在身后； # 二、订单业务 ## 1、订单体系 订单体系从角色上看，主要涉及：用户、商户、平台三个核心参与方，其订单流程的搭建就是围绕三方的交易场景展开；  这里需要说明一些细节：商户可以是第三方商家，也可以是平台方自己，不影响概念上的划分；商品也存在多种形式，所以用交付来描述，可以覆盖物流的定义； 用户：通过应用端，进行商品的选择和下单；平台：实现订单交易链路和支付能力，以及对整个流程的调度；商户：提供商品和交付能力； 在图中，只是围绕订单体系做一个框架性的宽泛描述，在成熟的订单业务中，其复杂程度远超上图，下面围绕核心节点来细致分析； ## 2、流程管理 ### 2.1 流程拆分 订单的业务属性是极高的，流程本身也比较复杂，从不同的参与方来看，其流程分段策略完全不一样，这里仅站位研发视角，把订单逻辑分为：创建、支付、交付三个阶段；  - 订单创建：围绕用户的下单路径做管理，从商品的访问点击并选中，到购车下单或者直接下单，从而完成订单的创建； - 订单支付：各种支付渠道的对接是交易场景的基础功能，订单的核心状态即支付成功； - 订单交付：在订单支付完成之后，开始进行商品的交付流程，可能是商家的发货或者服务提供，交付成功即订单完成； 如果将整个订单场景统筹起来看的话，还存在很多隐性的流程，与订单衔接的上下游业务还有很多，这里只是专注于订单功能自身的边界做划分； ### 2.2 正向流程 在理想的状态下，订单从购物车结算下单开始，到交易支付完成，最终到商家完成交付，是非常复杂的流程链路；  在实现上，订单的正向流程链路都是分段管理的，比如购物车、订单创建之后、支付完成、交付等诸多关键节点，并不是一个即时的流程； ### 2.3 逆向流程 对于订单这种极度复杂的流程，导致订单流程逆向的情况，要细致的考虑并且提供相应的解决方案，尽量确保程序可以兜底流程逆向，人工干预的成本和风险都极高；  - 取消动作：用户主动取消订单，发起退款流程等；商户因为交付失败，主动发起流程退回等动作； - 超时情况：订单创建后，指定时间内没有支付；订单支付后，指定时间内商家没有交付等多个超时场景； - 节点异常：系统平台的在订单调度时的业务异常，或者程序异常，又或者支付等第三方渠道异常等； 这些常见的异常问题，在一般的场景下可能不会引发效应问题，对于订单这种异步解耦的复杂场景中，需要一个稳定的机制快速执行逆向流程；比如下单后未支付导致持续锁定库存，或者交付超时影响用户体验等； ### 2.4 调度与监控 订单属于核心流程又兼具复杂的特性，自然依赖系统平台的调度与监控手段，无论是正向还是逆向流程，都依赖调度手段提高订单的完成率，或者促使逆向流程有序执行，在这个过程中需要对订单路径有完整的监控能力；  **调度机制**：更侧重订单被动状态的处理，多见于各种超时的场景，用来提前对用户和商户进行消息提醒触达，或者进行订单流程的处理； **监控策略**：更侧重对订单的主动干预处理，在发现订单中断或者异常时，可以通过产品层面的入口进行主动修复，或者系统层面的主动重试，当然也不排除最后的手动干预； ## 3、结构设计 围绕订单场景，涉及的数据结构非常复杂，不论是商品还是支付，亦或是订单自身的结构，在具体的业务中都会拓展出很多关联表；  订单结构的设计和管理，基于场景复杂度考虑，可能要融合商家、仓储货架、用户、渠道和类型等；在订单量增长之后，还需要结合业务场景，进行数据体量层面的拆分处理； # 三、技术方案 ## 1、订单ID 订单主体的ID标识，在数据体量不大的情况下，使用表的自增ID主键即可，从长期看的话并不友好，如果订单量比较大，可能涉及分库分表的流程，则需要制定ID生成策略； - **UUID**：生成字符串识别码，订单ID直接使用即可； - **雪花算法**：分布式ID生成算法策略，生成的ID遵循时间的顺序； - **自定义ID**：除了唯、一的属性外，在订单ID中添加其他的关键业务标识； ## 2、并行与异步 **并行操作**，在订单详情的加载过程中，涉及到的查询信息非常多，比如：商品、商户、订单、用户等，可以通过并行的方式，提高响应的时间，如果采用串行的方式，则接口性能会差很多；  **异步操作**，订单是个复杂的流程，显然不可能在一次流程中完成所有逻辑，流程分段异步常规手段，就是借助MQ消息的方式，同样可以极大的提升服务性能；不论是订单的正逆向流程，都可以基于状态、事件、动作进行异步解耦处理；  ## 3、超时问题 订单超时问题的本质在于，指定时间段之后需要执行一个动作；比如最经典的场景，下单之后超过`15||30`分钟未支付，订单自动取消并且被关闭，释放商品的库存，并通知用户； 实现一个动作延迟执行的方式有很多，比如延期队列，过期监听，消息延时消费等，不过这些方式在复杂的订单系统中并不常见，主流的话还是采用定时任务调度的方式；  任务调度时，对订单的处理，同样要确保业务流程操作的幂等性，数据层面的一致性等问题，如果出现异常单则进行重试，分析异常原因不断优化流程也同样重要； **如果订单体量大，任务调度能完成吗？** 订单体量和订单实时量不是一个概念，系统沉淀的订单量和任务要处理的量不是一个等级，常规的数据体量做好分库分表的设计和查询优化即可，不会成为调度任务的瓶颈问题； **如果订单数据实时体量大，比如每天超千万的水平？** 这就更不是应用的问题了，订单体量能达到每日千万的规模，公司会提前很长时间就把数据团队拉到应用团队中，解决这种核心的棘手问题，此前在数据公司搬砖时，每日单量刚过百万，就安排数据团队做解决方案了； ## 4、分布式事务 订单涉及支付对接、库存管理、结算对账等各种复杂的流程，自然对数据一致性有极高的要求，如果数据层面出现问题导致异常单出现，难免需要人工介入处理，所以对流程的各阶段做好细致的事务和逻辑管理极其重要；  订单流程是异步解耦的方式推进的，在分布式事务的策略上追求的是最终结果一致性即可，不过这并不妨碍在分段的流程中，进行局部的事务管理，事务成功，流程正向推进，事务失败，流程重试或逆向回滚； # 四、数据方案 ## 1、转化分析 经典的订单指标体系，用户下单过程的路径统计，从而深度的分析转化率问题，不断的对流程和场景优化，从而提高成交量；  交易的转化路径分析，是产品和运营重点关注的指标体系，在数据层面，埋点采集的数据通常是上传第三方平台，方便进行用户和业务分析，并且有助于同类客群的营销推广； ## 2、分库分表 数据在到达一定体量之后，需要进行分库分表的操作，从而解决各种性能方面的问题；将订单数据按照特定的维度进行计算，从而将数据分流到不同的库表中，解决读和写的瓶颈；  基于订单ID计算拆分的逻辑是最常见的，在特殊情况下，也会基于用户ID或商户ID进行计算，从而将相关的数据堆放在一起，如果有必要，也可以考虑多维度拆分的多写模式； ## 3、数据同步 订单数据分库分表虽然解决存储问题，但是也带来了很多查询方面的阻碍，通过搜索引擎来解决查询问题也是常用的技术选型；  订单数据在库和搜索引擎之间同步的方法有很多：同步双写，对数据的实时性要求极高；异步解耦，流程存在轻微的延迟；定时任务，存在明显的时效问题；组件同步，采用第三方数据同步组件；订单场景的话推荐同步双写的方式。 # 五、参考源码 ``` 编程文档： https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note 应用仓库： https://gitee.com/cicadasmile/butte-flyer-parent ```