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设计 Square Cash 或 PayPal 转账系统

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:

  1. 从银行存款和支付
  2. 账户之间转账
  3. 高扩展性和可用性
  4. 国际化:语言、时区、货币兑换
  5. 非幂等 API 和至少一次交付的去重
  6. 跨多个数据源的一致性

架构

AWS CloudHSM

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演示层

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SDK/文档

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移动仪表板

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网页仪表板

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仪表板客户端

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移动钱包

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网页钱包

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钱包客户端

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用户

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网页 Chrome 扩展

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操作员

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支付

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任务队列

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财务报告

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支付网关

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供应商

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副作用制造者

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帮助服务门户

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用户


配置文件


AuthDB


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API 网关


单体


API 网关<br>单体<br>

支付


数据库


支付<br>数据库<br>

Aurora

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风险控制

风险控制

风险控制

风险控制

事件
队列

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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。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
    1. 轮询:定时作业(SWF、Airflow、Cadence 等)轮询待处理订单的状态。
    2. 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?

  1. 不是所有端点都是幂等的
  2. 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

References:

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