支付系统-支付微服务落地设计2：扫码支付流程

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1587人浏览 · 2025-09-27 20:11:43

2401_82540083 · 2025-09-27 20:11:43 发布

大家好，我是此林。

支付系统-支付微服务落地设计1：支付渠道开发

前面我们讲述了支付系统的支付渠道设计，包括支付渠道的概要、redis 缓存、工厂+策略模式解耦等，今天我们来继续来设计扫码支付的内容。

1. 扫码支付原理

扫码支付的原理大概可以总结如下：

1. 商户后端（即我们的支付系统） 先调用支付平台（如微信、支付宝）的统一下单接口，生成一个带订单信息、商户号、金额及签名的支付链接，然后将该链接转换成二维码展示给用户。

2. 用户用支付 App 扫描二维码后，App 识别出这是支付链接，自动跳转到支付界面。

3. 支付平台验证链接参数合法性，并根据用户操作完成扣款流程。

4. 支付完成后，平台通过回调通知商户后端确认订单状态。

整个过程具有安全性和不可篡改性，二维码本质上只是跳转到支付平台的专用链接，用户实际支付行为由三方支付平台控制。

2. 交易单实体设计

交易单实体 TradingEntity 对应数据库表 wy_trading。我们直接看实体类设计即可。

它是针对于订单进行支付的记录，其中记录了订单号，支付状态、支付平台、金额、是否有退款等信息。

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@EqualsAndHashCode(callSuper = true)
@TableName("wy_trading")
public class TradingEntity extends BaseEntity {

    private static final long serialVersionUID = -3427581867070559590L;

    @ApiModelProperty(value = "openId标识")
    private String openId;

    @ApiModelProperty(value = "业务系统订单号")
    private Long productOrderNo;

    @ApiModelProperty(value = "交易系统订单号【对于三方来说：商户订单】")
    private Long tradingOrderNo;

    @ApiModelProperty(value = "支付渠道【支付宝、微信、现金、免单挂账】")
    private String tradingChannel;

    @ApiModelProperty(value = "交易类型【付款、退款、免单、挂账】")
    private String tradingType;

    @ApiModelProperty(value = "交易单状态【DFK待付款,FKZ付款中,QXDD取消订单,YJS已结算,MD免单,GZ挂账】")
    private TradingStateEnum tradingState;

    @ApiModelProperty(value = "收款人姓名")
    private String payeeName;

    @ApiModelProperty(value = "收款人账户ID")
    private Long payeeId;

    @ApiModelProperty(value = "付款人姓名")
    private String payerName;

    @ApiModelProperty(value = "付款人Id")
    private Long payerId;

    @ApiModelProperty(value = "交易金额")
    private BigDecimal tradingAmount;

    @ApiModelProperty(value = "退款金额【付款后】")
    private BigDecimal refund;

    @ApiModelProperty(value = "是否有退款：YES，NO")
    private String isRefund;

    @ApiModelProperty(value = "第三方交易返回编码【最终确认交易结果】")
    private String resultCode;

    @ApiModelProperty(value = "第三方交易返回提示消息【最终确认交易信息】")
    private String resultMsg;

    @ApiModelProperty(value = "第三方交易返回信息json【分析交易最终信息】")
    private String resultJson;

    @ApiModelProperty(value = "统一下单返回编码")
    private String placeOrderCode;

    @ApiModelProperty(value = "统一下单返回信息")
    private String placeOrderMsg;

    @ApiModelProperty(value = "统一下单返回信息json【用于生产二维码、Android ios唤醒支付等】")
    private String placeOrderJson;

    @ApiModelProperty(value = "商户号")
    private Long enterpriseId;

    @ApiModelProperty(value = "备注【订单门店，桌台信息】")
    private String memo;

    @ApiModelProperty(value = "二维码base64数据")
    private String qrCode;

    @ApiModelProperty(value = "是否有效")
    protected String enableFlag;

}

注意这里的几个字段。

openId：买家用户在第三方支付平台（微信/支付宝）的唯一标识，不是我们商户。

productOrderNo：我们业务系统的订单号。

tradingType：交易类型（付款 / 退款 / 免单 / 挂账）。

tradingState：交易状态（待付款 / 付款中 / 取消订单 / 已结算 / 免单 / 挂账）。

qrCode：生成的支付二维码（存储为 Base64 格式）

这里 交易类型 和 交易状态 两个字段看起来有点像，但其实作用不一样：

交易状态：描述交易当前所处的 “进度/结果”，相当于生命周期状态，会随着交易推进而变化。
交易类型：描述交易本身的 “性质/目的”。

还有一个注意点，就是一个订单号可以对应多个支付交易号，因为用户可能分期支付、退款等操作。

tradingOrderNo：我们业务系统的支付交易号，一个 productOrderNo 可以对应多个 tradingOrderNo，这个 tradingOrderNo 对于三方支付平台来说就是商户订单号。

那这里就有个疑问：为什么不直接用 productOrderNo 订单号作为入参去调用支付平台的支付呢？

原因：

这个订单号在支付平台侧是幂等的：同一个订单号，多次请求只会识别为同一笔支付。
如果你用相同的订单号再次请求支付，支付平台会认为你是在重复发起支付，而不会重新生成二维码或支付链接。
在交易状态是【取消订单】或【挂账】时，我们业务支付系统允许用户再次发起支付。
如果此时依旧使用原来的交易号（TradingOrderNo）去调支付平台接口，那么支付平台会直接拒绝，认为这笔交易已结束或无效了。

因此，这里需要重新生成一个新的 TradingOrderNo（交易单号），这样在调用支付平台时就能作为 一个新的支付申请。

所以说，我们最后查询支付状态。

用户前端可以通过 TradingOrderNo 或 productOrderNo 向我们业务支付系统查询信息，

如果用户传来 productOrderNo ，我们间接通过这个订单号关联到 TradingOrderNo ，业务支付系统最终通过 TradingOrderNo 向三方支付平台查询支付状态。

三方支付平台在统一下单成功后，会返回一个支付平台内部的交易流水号，这些信息那我们把它保存到统一下单信息的相关字段中。

最后用户支付完成后，我们再次拿着 TradinOrderNo 去查三方支付平台的 API 或者支付平台异步回调我们的接口，最终的支付成功与否的信息我们保存于以下字段中。

3. 扫描支付业务代码流程

我们有个 NativePayController，这个 controller 接口会对外暴露为 Feign 接口。

3.1. 传入和返回实体

整体扫描支付的流程可能有点多，我们先来看接口传入什么，以及接口最终返回什么。

接口入参：NativePayDTO

@Data
public class NativePayDTO {

    @ApiModelProperty(value = "商户号", required = true)
    @NotNull(message = "商户号不能为空")
    private Long enterpriseId;

    @ApiModelProperty(value = "业务系统订单号", required = true)
    @NotNull(message = "业务系统订单号不能为空")
    private Long productOrderNo;

    @ApiModelProperty(value = "支付渠道", required = true)
    @NotNull(message = "支付渠道不能为空")
    private PayChannelEnum tradingChannel;

    @ApiModelProperty(value = "交易金额，单位：元", required = true)
    @NotNull(message = "交易金额不能为空")
    private BigDecimal tradingAmount;

    @ApiModelProperty(value = "备注，如：运费", required = true)
    @NotNull(message = "备注不能为空")
    private String memo;
}

外部会传入给我们支付微服务的参数：

商户号：后续要根据商户号查询支付渠道的配置信息（appid、支付公钥、私钥等）。
订单号：这个是我们业务系统生成的订单号。
支付渠道：例如支付宝、微信等。
交易金额：用户需要支付的金额，当然这个金额肯定不是前端传过来的（因为前端传金额会有安全风险，前端可以被更改，如果1000元被更改为1元肯定是不行的）。
备注：支付备注。

返回实体：NativePayResponseDTO

@Data
public class NativePayResponseDTO {

    @ApiModelProperty(value = "二维码base64数据")
    private String qrCode;
    @ApiModelProperty(value = "业务系统订单号")
    private Long productOrderNo;
    @ApiModelProperty(value = "交易系统订单号【对于三方：商户订单】")
    private Long tradingOrderNo;
    @ApiModelProperty(value = "支付渠道【支付宝、微信、现金、免单挂账】")
    private String tradingChannel;

}

可以看到，我们会返回 base64 的二维码数据、业务系统订单号、交易单号和支付渠道。

3.2. 参数校验

外部传入的 NativePayDTO 最终会被转为 TradingEntity，最终这个 TradingEntity 也会被转为 NativePayResponseDTO 返回相应。

转为 TradingEntity 后，我们需要做的第一件事就是对参数进行前置校验。

我们需要校验：TradingEntity 不为空，订单备注、订单号、商户号、交易金额、支付渠道均不为空，以及金额需要大于 0。

@Override
public Boolean checkCreateTrading(TradingEntity tradingEntity) {
    //校验不为为空，订单备注、订单号、企业号、交易金额、支付渠道
    boolean flag = ObjectUtil.isAllNotEmpty(tradingEntity,
            tradingEntity.getMemo(),
            tradingEntity.getProductOrderNo(),
            tradingEntity.getEnterpriseId(),
            tradingEntity.getTradingAmount(),
            tradingEntity.getTradingChannel());

    if (!flag) {
        return false;
    }

    //金额不能小于等于0
    return !NumberUtil.isLessOrEqual(tradingEntity.getTradingAmount(), BigDecimal.valueOf(0));
}

3.3. 统一下单流程-加分布式锁

当前接口为统一下单接口，其实就是通过支付流水号向支付平台发起预支付请求，此时支付平台返回支付链接或二维码，等待用户支付完成后，支付平台异步回调通知我们、或者我们定时任务轮询查询支付状态。

此时我们需要给交易单 加分布式锁，并做 前置幂等校验。

String key = TradingCacheConstant.CREATE_PAY + productOrderNo;
RLock lock = redissonClient.getFairLock(key);
try {
    //获取锁
    if (lock.tryLock(TradingCacheConstant.REDIS_WAIT_TIME, TimeUnit.SECONDS)) {
        //交易前置处理：幂等性处理
        this.beforePayHandler.idempotentCreateTrading(tradingEntity);
        // ...
    }
} catch (Exception e) {
    // ...       
} finally {
    lock.unlock();
}

这里我们的 TradingCacheConstant.CREATE_PAY 为常量：trading:lock:create_pay。

为什么要加分布式锁呢？

1. 我们先说下为什么要加锁？加锁主要是为了保证对于同一订单号的支付请求串行化，前端可能抖动导致用户支付了两次，两次请求同时到达，此时幂等性校验发现数据库中都没有交易流水，那么就会两次都会创建交易流水导致用户重复支付。

2. 一般线上我们是多机器集群部署 SpringBoot 应用，如果我们加单机模式的 JVM 锁（如：synchronized、ReentrantLock），那么 Nacos 负载均衡每次把请求打到了不同的机器上，每个机器都加锁成功了，那锁就失效了。

3.4. 统一下单流程-幂等性校验

接下来，我们看看幂等性校验流程，这个是最为重要的步骤。

我们需要考虑的异常情况有很多。

这里会先去根据传入的 订单号 查询数据库中的 交易流水表 是否存在交易单，如果不存在就生成新的交易单，如果存在就需要进一步去判断它的支付状态 tradingState。

1. 注意支付系统里，是交易流水表。主要描述支付行为：支付渠道、交易单号、支付状态、支付金额、渠道流水号等。关注点是 支付动作（发起支付 / 等待支付 / 成功 / 失败）。一个订单可以对应多条交易流水（多次支付尝试）。交易流水号（TradingOrderNo） 是支付维度的唯一键。

2. 订单系统里，会有专门的订单系统去描述订单商品的相关信息，比如：商品明细、数量、价格、买家信息、配送信息、订单总金额等。关注点是 业务履约（发货 / 开通服务 / 退款）。

如果根据订单号查询交易单数据，如果不存在说明新交易单，生成交易单号后直接返回，这里的交易单号也是使用雪花id。

tradingState == 已结算/免单：抛出重复支付异常

tradingState == 付款失败/取消订单/挂账：重新生成交易号 TradingOrderNo，在这里就会出现 id 与 TradingOrderNo 数据不同的情况。将id设置为原交易号，交易号重新生成，这样做的目的是既保留了原订单的交易号，又可以生成新的交易号（不重新生成的话，没有办法在支付平台进行支付申请），与之前不会有影响。

tradingState == 付款中：此时有两种情况：

如果支付渠道相同（此前使用支付宝付款，本次也是使用支付宝付款），幂等返回已有支付信息。
如果支付渠道不同，我们是允许在生成二维码后更换支付渠道，此时需要重新生成交易单号，此时交易单号与id将不同。

当前我们只有一张交易流水表，而且每次交支付尝试都会覆盖前一次的，这样还是有缺陷，不方便后续对账，改进方法有两种。

依旧单表模式：

字段一样包含：

id（雪花 id）

productOrderNo（业务订单号）

tradingOrderNo（支付流水号）

channel（支付渠道）

state（状态：init / pending / success …）

其他扩展字段（回调参数、支付链接、失败原因 …）

特点：

productOrderNo 不是唯一约束；一笔业务订单可能对应多条流水。

每次发起支付，就插入一条新记录。

最终支付结果可通过 productOrderNo 聚合查询 得到。

双表模式（主单 + 流水）：

交易主单表 (TradingOrder)：一笔业务订单只对应一条记录。保存汇总状态（比如“最终支付成功的流水号”）。

交易流水表 (TradingTransaction)：保存每一次支付尝试。

特点：

主单和业务订单 1:1；

主单和流水 1:N；

好处是对「最终支付状态」的查询非常快（直接查主单即可），而不需要每次去扫流水表。

扩展性更强（比如做账务系统、清算系统）。

更远一步来讲，我们目前的系统暂时不支持分账和组合支付，如果需要支持，我们在系统架构上还要分出一个交易层，当前系统是（订单层+支付层）。

也就是一个订单对应多个交易单，每个交易单对应多个支付单。当然这个就不是我们今天要探讨的范围了。

3.5. 二维码生成

支付宝或微信的扫码支付返回是一个链接，并不是二维码，所以我们需要根据链接生成二维码，生成二维码的库使用的是：zxing

https://github.com/zxing/zxing

最终生成的二维码图片使用的base64字符串返回给前端。

{
  "qrCode": 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在生成二维码时，我们采用的是服务端生成二维码方式，这种方式会比较消耗服务器的CPU、内存资源，比较好的做法是生成二维码的动作交由客户端（前端）来生成。

实际上，前端应该做兼容处理，在返回的【qrCode】字段中，如果内容以【data:image/png;】开头，直接展现，否则就将返回的数据（支付宝或微信返回的原始数据，例如：https://qr.alipay.com/bax034140c7lyawo6oiy55f2）生成二维码。

今天的介绍就到这里了，之前第一节已经说过工厂模式自动选择不同的支付渠道了，那么下一节我们继续看支付宝和微信支付的不同实现细节。

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