设计 Square Cash 或 PayPal 转账系统
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澄清需求
设计一个类似于 Square Cash（以下称为 Cash App）或 PayPal 的转账后端系统，以实现：
- 从银行存款和支付
- 账户之间转账
- 高扩展性和可用性
- 国际化：语言、时区、货币兑换
- 非幂等 API 和至少一次交付的去重
- 跨多个数据源的一致性
架构
功能和组件
支付服务
支付数据模型本质上是“复式记账”。每个账户的每一笔入账都需要在另一个账户中有相应的对立入账。所有借方和贷方的总和等于零。
存款和支付
交易：新用户 Jane Doe 从银行向 Cash App 存入 100 美元。这一笔交易涉及以下数据库条目：
记账表（用于历史记录）
+ 借方, 美元, 100, CashAppAccountNumber, txId
- 贷方, 美元, 100, RoutingNumber:AccountNumber, txId
交易表
txId, 时间戳, 状态（待处理/已确认）, [记账条目], 叙述
一旦银行确认交易，更新上述待处理状态和以下资产负债表，均在一笔交易中完成。
资产负债表
CashAppAccountNumber, 美元, 100
在 Cash App 内部账户之间转账
与上述情况类似，但没有待处理状态，因为我们不需要慢速外部系统来更改其状态。所有记账表、交易表和资产负债表的更改都在一笔交易中完成。
国际化
我们在三个维度上解决国际化问题。
- 语言：所有文本，如文案、推送通知、电子邮件，均根据
accept-language头部进行选择。 - 时区：所有服务器时区均为 UTC。我们在客户端将时间戳转换为本地时区。
- 货币：所有用户转账交易必须使用相同货币。如果他们想要跨货币转移，必须先以对 Cash App 有利的汇率兑换货币。
例如，Jane Doe 想以 0.2 的汇率将 1 美元兑换为 6.8 人民币。
记账表
- 贷方, 美元, 1, CashAppAccountNumber, txId
+ 借方, 人民币, 6.8, CashAppAccountNumber, txId, @7.55 人民币/美元
+ 借方, 美元, 0.1, ExpensesOfExchangeAccountNumber, txId
交易表、资产负债表等与存款和支付中讨论的交易类似。主要区别在于银行或供应商提供兑换服务。
如何在交易表和外部银行及供应商之间同步？
- 使用幂等性重试以提高外部调用的成功率并确保没有重复订单。
- 检查待处理订单是否已完成或失败的两种方法。
轮询：定时作业（SWF、Airflow、Cadence 等）轮询待处理订单的状态。回调：为外部供应商提供回调 API。
- 优雅关闭。银行网关调用可能需要数十秒才能完成，重启服务器可能会从数据库恢复未完成的交易。该过程可能会创建过多连接。为减少连接，在关闭之前停止接受新请求，并等待现有的外发请求完成。
去重
为什么去重是一个问题？
- 不是所有端点都是幂等的
- 事件队列可能是至少一次的。
不是所有端点都是幂等的：如果外部系统不是幂等的怎么办？
对于上述 轮询 情况，如果外部网关不支持幂等 API，为了不淹没重复条目，我们必须记录外部系统给我们的订单 ID 或参考 ID，并通过订单 ID 查询 GET，而不是一直使用 POST。
对于 回调 情况，我们可以确保实现幂等 API，并且无论如何我们将 待处理 更改为 已确认。
事件队列可能是至少一次的
- 对于事件队列，我们可以使用一个完全一次的 Kafka，生产者吞吐量仅下降 3%。
- 在数据库层，我们可以使用 幂等性密钥或去重密钥。
- 在服务层，我们可以使用 Redis 键值存储。
可用性和扩展性
- 整体故障转移策略：通过故障转移提高可用性：冷备份、热备份、温备份、主动-主动。
- 服务层扩展：AKF 扩展立方体
- 数据层扩展：CQRS 模式
- 需要速度层吗？Lambda 架构
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