CN112131238B - 一种交易状态机设计方法、处理装置和处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种交易状态机设计方法、处理装置和处理方法，该交易状态机应用于交易系统中，所述交易系统与上游系统和下游系统进行数据交互，所述方法包括如下步骤：构建状态机模型，配置所述状态机的输出状态与输入信息之间的流转条件；接收上游系统信息，将所述状态机更新为初始化状态；接收下游系统响应结果，将所述响应结果作为输入信息载入所述状态机模型中，并根据所述流转条件对所述状态机当前状态进行迁移。本发明基于REDIS中间件实现，能有效利用REDIS的高性能缓存机制和单线程事务原子性机制，有效提升分布式系统的健壮性和高可用性。
Description
技术领域
本发明涉及计算机应用技术领域，具体而言，涉及一种交易状态机设计方法、处理装置和处理方法。
背景技术
随着金融行业的快速发展，交易场景在金融领域的应用越来越广泛，如何开发一个高可用的交易系统已经成为当前各大金融机构研究实践的主要方向。在交易系统的设计中，如何设计交易的状态机，如何实现交易的状态机已经成为当前系统设计的关键节点。合理的定义交易状态、充分利用分布式系统设计的技术要点来解决状态机的实现问题，能有效的提高交易系统的健壮性和高可用性。
目前主流的交易系统设计，交易状态设计比较单一，状态流转不够明确，交易状态最终不能完全一致性和状态表述不明确切状态不能形成闭环等问题。在技术实现方面，主流的交易系统目前主要采用的数据库行锁的方式来确保交易状态的原子性，存在的性能底下切不适合分布式系统扩展等问题。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种交易状态机设计方法、处理装置和处理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
第一方面，本发明提供了一种交易状态机设计方法，交易状态机应用于交易系统中，所述交易系统与上游系统和下游系统进行数据交互，包括如下步骤：构建状态机模型，配置所述状态机的输出状态与输入信息之间的流转条件；接收上游系统信息，将所述状态机更新为初始化状态；接收下游系统响应结果，将所述响应结果作为输入信息载入所述状态机模型中，并根据所述流转条件对所述状态机当前状态进行迁移。
作为优选方案，所述状态机模型包括REDIS中间件，所述REDIS中间件包括交易状态和流转条件，所述对状态机当前状态进行迁移，包括：获取REDIS中间件的交易状态并进行处理，判断交易状态是否存在；当交易状态存在时，判断输入信息是否符合流转条件，如果符合，则更新REDIS中间件缓存中的交易状态到下一状态，并同步更新数据库中的交易状态，反之处理流程结束；当交易状态不存在时，设置REDIS中间件缓存中的交易状态到下一状态，并同步更新数据库中的交易状态。
作为优选方案，所述状态机具有8个状态，分别为I、P、C、T、W、S、F、R状态：处于I状态时，表示所述状态机接收上游系统信息后的初始化状态；处于P状态时，表示交易正在交易系统的线程中进行处理；处于C状态时，表示交易发往下游系统处理，交易系统正在等待处理结果；处于T状态时，表示交易正在转发处理中；处于W状态时，表示交易被转发未得到最终结果，等待被交易系统继续转发；处于S状态时，表示交易已成功；处于F状态时，表示交易已失败；处于R状态时，表示交易已经被上游系统发起撤销或冲正操作。
作为优选方案，所述状态机的交易状态迁移流程为：交易系统接收上游系统信息后，状态机处于I状态；交易系统对交易信息进行处理，状态机更新为P状态；交易处理后发往下游系统，状态机更新为C状态，下游系统返回响应结果，状态机由C状态变更为P状态；或者根据下游系统返回响应结果，状态机由P状态更新为S状态或F状态；当状态机处于C状态，接收下游系统返回响应结果发生超时，触发存储转发，状态机变更为T状态；处于T状态的交易被多次转发，交易状态更新为W状态，或者由W状态更新为T状态；当处于T状态的状态机查询到最终结果时，交易状态更新为S状态或F状态。
作为优选方案，所述交易状态为P、C、T、W、S、F状态时，均可接受到上游系统发送的撤销或冲正请求，更新交易状态为R状态。
第二方面，本发明提供了一种交易状态机处理装置，包括：初始化单元，用于接收上游系统发送的交易请求，进行初始化处理，并设置交易状态为I状态；交易处理单元，用于对交易进行处理，设置交易状态为P状态，同时更改REDIS中间件和数据库中的交易状态；发送单元，用于将交易发送至下游系统，设置交易状态为C状态，同时更新REDIS中间件和数据库中的交易状态；响应单元，用于接收下游系统发送的响应信息，根据响应信息对交易状态进行迁移，并判断响应信息是否超时；超时处理单元，用于在响应信息超时，判断交易状态是否达到终态，未达到终态时，执行转发逻辑，设置交易状态为T状态；转发处理单元，用于对交易进行多次转发；查询单元，用于对转发的交易进行查询，当查询到交易状态为终态时，设置交易状态为S、F或R状态；撤销单元，用于在接收到上游系统发出的撤销请求后，将交易状态设置为R状态。
第三方面，本发明提供了一种交易状态机处理方法，运行在如上所述的一种交易状态机处理装置上，包括如下步骤：上游系统发送的交易请求进入初始化单元后，将交易状态设置为I状态，并将交易发送至交易处理单元；
交易处理单元对交易进行处理，将交易状态设置为P状态，同时更改REDIS中间件和数据库中的交易状态；通过发送单元将交易发送至下游系统，设置交易状态为C状态，同时更新REDIS中间件和数据库中的交易状态；响应单元接收下游系统发送的响应信息，根据响应信息对交易状态进行迁移，并判断响应信息是否超时；当响应信息超时，通过超时处理单元判断交易状态是否达到终态，未达到终态时，执行转发逻辑，设置交易状态为T状态，通过转发处理单元对交易进行多次转发；通过对转发的交易进行查询，当查询到交易状态为终态时，设置交易状态为S、F或R状态；
作为优选方案，在接收到上游系统发出的撤销或冲正请求后，撤销单元将交易状态设置为R状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本申请提供了一个完整的交易状态机模型，能够抽象交易过程中的各阶段各种状态并标准定义各状态，同时根据定义的各种状态，明确定义了各状态间的流转，最终形成了一个标准状态机模型，该模型在交易系统设计中具有通用型。基于以上模型提出了REDIS的实现方法，传统的状态控制实现是基于数据库行锁的，对交易整体性能和系统分布式扩展存在很大制约，当前模型基于REDIS实现，能有效利用REDIS的高性能缓存机制和单线程事务原子性机制，有效提升分布式系统的健壮性和高可用性。
附图说明
参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：
图1为本发明实施例的交易状态机设计方法的流程示意图；
图2为本发明实施例的状态机进行状态迁移的路线示意图；
图3为本发明实施例的状态机进行状态迁移的流程示意图；
图4为本发明实施例的交易状态机处理装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的交易状态机处理方法的流程示意图。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
根据本发明的一实施方式结合图1示出。本发明提供了一种交易状态机设计方法，交易状态机应用于交易系统中，交易系统与上游系统和下游系统进行数据交互，包括如下步骤：
S110：构建状态机模型，配置状态机的输出状态与输入信息之间的流转条件。
S120：接收上游系统信息，将状态机更新为初始化状态。
S130：接收下游系统响应结果，将响应结果作为输入信息载入状态机模型中，并根据流转条件对状态机当前状态进行迁移。
上述状态机具有8个状态，分别为I、P、C、T、W、S、F、R状态：处于I状态时，表示状态机接收上游系统信息后的初始化状态；处于P状态时，表示交易正在交易系统的线程中进行处理；处于C状态时，表示交易发往下游系统处理，交易系统正在等待处理结果；处于T状态时，表示交易正在转发处理中；处于W状态时，表示交易被转发未得到最终结果，等待被交易系统继续转发；处于S状态时，表示交易已成功；处于F状态时，表示交易已失败；处于R状态时，表示交易已经被上游系统发起撤销或冲正操作。
如图2所示，针对上述状态分类，状态机的交易状态迁移流程如下：
1)交易系统接收上游系统信息后，状态机处于I状态。
2)交易系统对交易信息进行处理，状态机更新为P状态。
3)交易处理后发往下游系统，状态机更新为C状态，下游系统返回响应结果，状态机由C状态变更为P状态。
4)或者根据下游系统返回响应结果，状态机由P状态更新为S状态或F状态。
5)当状态机处于C状态，接收下游系统返回响应结果发生超时，触发存储转发，状态机变更为T状态。
6)处于T状态的交易被多次转发，交易状态更新为W状态，或者由W状态更新为T状态。
7)当处于T状态的状态机查询到最终结果时，交易状态更新为S状态或F状态。
8)交易状态为P、C、T、W、S、F状态时，均可接受到上游系统发送的撤销或冲正请求，更新交易状态为R状态。
以上模型定义了交易系统的交易订单的标准流转状态，使用REDIS中间件来实现该模型，主要原因是REDIS是支持高并发和分布式一致性的中间件，REDIS具体实现如下：
定义REDIS中的KEY、VALUE值，使用交易主键TXN_ID作为KEY,VALUE值为交易状态。使用REDIS的SETEX函数，设置交易主键和状态值，并设定超过1小时的超时时间。
代码如下：
jedis.setnx(lockKey,expiresStr)；
代码中引入JEDIS包，使用setnx函数，lockkey输入交易订单号，expiresStr代表锁超时时间，设置1小时。
交易系统处理中首先获取REDIS中订单的交易状态信息，对交易状态的下一步判断进行设定。完成交易的状态流转。
如图3所示，对状态机当前状态进行迁移流程包括：交易进入交易系统，开始业务处理流程；获取REDIS中间件的交易状态并进行处理，判断交易状态是否存在；当交易状态存在时，判断输入信息是否符合流转条件，如果符合，则更新REDIS中间件缓存中的交易状态到下一状态，并同步更新数据库中的交易状态，反之处理流程结束；当交易状态不存在时，设置REDIS中间件缓存中的交易状态到下一状态，并同步更新数据库中的交易状态，最终结束交易状态更新处理，进入后续业务处理流程。
以上实现方案，利用了REDIS中间件的高可用性，处理过程中没有直接更新数据库，避免了数据库事务不一致性，也没有利用数据库锁表然后去更新状态，提高了系统性能和可用性。
第二方面，本发明提供了一种交易状态机处理装置，如图4所示，该装置与上游系统和下游系统进行数据交互，向下游系统发出交易请求并接收交易响应，包括：
初始化单元，用于接收上游系统发送的交易请求，进行初始化处理，并设置交易状态为I状态。
交易处理单元，用于对交易进行处理，设置交易状态为P状态，同时更改REDIS中间件和数据库中的交易状态。
发送单元，用于将交易发送至下游系统，设置交易状态为C状态，同时更新REDIS中间件和数据库中的交易状态。
响应单元，用于接收下游系统发送的响应信息，根据响应信息对交易状态进行迁移，并判断响应信息是否超时。
超时处理单元，用于在响应信息超时，判断交易状态是否达到终态，未达到终态时，执行转发逻辑，设置交易状态为T状态。
转发处理单元，用于对交易进行多次转发。
查询单元，用于对转发的交易进行查询，当查询到交易状态为终态时，设置交易状态为S、F或R状态。
撤销单元，用于在接收到上游系统发出的撤销请求后，将交易状态设置为R状态。
下面以一笔消费交易为例，对交易状态机处理方法进行描述，该交易状态机处理方法运行在上述交易状态机处理装置上，如图5所示。具体描述如下：
(1)上游系统发送的交易请求进入初始化单元后，将交易状态设置为I状态，并将交易发送至交易处理单元。
(2)交易处理单元对交易进行处理，将交易状态设置为P状态，同时更改REDIS中间件和数据库中的交易状态。
(3)通过发送单元将交易发送至下游系统，设置交易状态为C状态，同时更新REDIS中间件和数据库中的交易状态。
(4)响应单元接收下游系统发送的响应信息，根据响应信息对交易状态进行迁移，并判断响应信息是否超时。
(5)当响应信息超时，通过超时处理单元判断交易状态是否达到终态，未达到终态时，执行转发逻辑，设置交易状态为T状态，通过转发处理单元对交易进行多次转发。
(6)通过对转发的交易进行查询，当查询到交易状态为终态时，设置交易状态为S、F或R状态。
(7)如果以上阶段中，上游主动发起了撤销交易，则交易状态直接达到终态，已撤销状态R。
综上所述，本发明提供了一种交易状态机设计方法、处理装置和处理方法，明确定义了交易过程中交易的标准状态，并明确了各状态间流转的情况，提供了完整的交易状态控制的状态机模型。
同时，本发明提出了使用REDIS来实现该状态机的解决方案系统，该系统能提供分布式高并发处理能力提出了标准的状态机模型，明确定义了交易过程中的各种状态，实现了交易状态和交易业务状态的解耦；提供了交易系统状态机标准模型，有利于后续交易系统的标准化设计和应用；定义了标准状态机模型，可以降低系统实现的复杂性，系统开发人员只要依据该模型实现，可以提高系统搭建效率；基于REDIS的状态机实现，摒弃了传统基于数据库的状态判断方式，可以有效利用REDIS的高性能优势，提高系统性能；基于REDIS的状态机实现，利用REDIS的分布式一致性特性，可以更贴合当前分布式系统的设计框架，有效提升系统的稳定性和可用性。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种交易状态机设计方法，交易状态机应用于交易系统中，所述交易系统与上游系统和下游系统进行数据交互，其特征在于，包括如下步骤：
构建状态机模型，配置所述状态机的输出状态与输入信息之间的流转条件；
接收上游系统信息，将所述状态机更新为初始化状态；
接收下游系统响应结果，将所述响应结果作为输入信息载入所述状态机模型中，并根据所述流转条件对所述状态机当前状态进行迁移；
其中，所述状态机模型包括REDIS中间件，所述REDIS中间件包括交易状态和流转条件，对所述状态机当前状态进行迁移，包括：
获取REDIS中间件的交易状态并进行处理，判断交易状态是否存在；
当交易状态存在时，判断输入信息是否符合流转条件，如果符合，则更新REDIS中间件缓存中的交易状态到下一状态，并同步更新数据库中的交易状态，反之处理流程结束；
当交易状态不存在时，设置REDIS中间件缓存中的交易状态到下一状态，并同步更新数据库中的交易状态。
2.根据权利要求1所述的交易状态机设计方法，其特征在于，所述状态机具有8个状态，分别为I、P、C、T、W、S、F、R状态：
处于I状态时，表示所述状态机接收上游系统信息后的初始化状态；
处于P状态时，表示交易正在交易系统的线程中进行处理；
处于C状态时，表示交易发往下游系统处理，交易系统正在等待处理结果；
处于T状态时，表示交易正在转发处理中；
处于W状态时，表示交易被转发未得到最终结果，等待被交易系统继续转发；
处于S状态时，表示交易已成功；
处于F状态时，表示交易已失败；
处于R状态时，表示交易已经被上游系统发起撤销或冲正操作。
3.根据权利要求2所述的交易状态机设计方法，其特征在于，所述状态机的交易状态迁移流程为：
交易系统接收上游系统信息后，状态机处于I状态；
交易系统对交易信息进行处理，状态机更新为P状态；
交易处理后发往下游系统，状态机更新为C状态，下游系统返回响应结果，状态机由C状态变更为P状态；
或者根据下游系统返回响应结果，状态机由P状态更新为S状态或F状态；
当状态机处于C状态，接收下游系统返回响应结果发生超时，触发存储转发，状态机变更为T状态；
处于T状态的交易被多次转发，交易状态更新为W状态，或者由W状态更新为T状态；
当处于T状态的状态机查询到最终结果时，交易状态更新为S状态或F状态。
4.根据权利要求3所述的交易状态机设计方法，其特征在于，所述交易状态为P、C、T、W、S、F状态时，均可接受到上游系统发送的撤销或冲正请求，更新交易状态为R状态。
5.一种交易状态机处理装置，其特征在于，包括：
初始化单元，用于接收上游系统发送的交易请求，进行初始化处理，并设置交易状态为I状态；
交易处理单元，用于对交易进行处理，设置交易状态为P状态，同时更改REDIS中间件和数据库中的交易状态；
发送单元，用于将交易发送至下游系统，设置交易状态为C状态，同时更新REDIS中间件和数据库中的交易状态；
响应单元，用于接收下游系统发送的响应信息，根据响应信息对交易状态进行迁移，并判断响应信息是否超时；
超时处理单元，用于在响应信息超时，判断交易状态是否达到终态，未达到终态时，执行转发逻辑，设置交易状态为T状态；
转发处理单元，用于对交易进行多次转发；
查询单元，用于对转发的交易进行查询，当查询到交易状态为终态时，设置交易状态为S、F或R状态；
撤销单元，用于在接收到上游系统发出的撤销请求后，将交易状态设置为R状态。
6.一种交易状态机处理方法，运行在如权利要求5所述的一种交易状态机处理装置上，其特征在于，包括如下步骤：
上游系统发送的交易请求进入初始化单元后，将交易状态设置为I状态，并将交易发送至交易处理单元；
交易处理单元对交易进行处理，将交易状态设置为P状态，同时更改REDIS中间件和数据库中的交易状态；
通过发送单元将交易发送至下游系统，设置交易状态为C状态，同时更新REDIS中间件和数据库中的交易状态；
响应单元接收下游系统发送的响应信息，根据响应信息对交易状态进行迁移，并判断响应信息是否超时；
当响应信息超时，通过超时处理单元判断交易状态是否达到终态，未达到终态时，执行转发逻辑，设置交易状态为T状态，通过转发处理单元对交易进行多次转发；
通过对转发的交易进行查询，当查询到交易状态为终态时，设置交易状态为S、F或R状态。
7.根据权利要求6所述的交易状态机处理方法，其特征在于，在接收到上游系统发出的撤销或冲正请求后，撤销单元将交易状态设置为R状态。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No.4 building, Hexi Financial City, Jianye District, Nanjing City, Jiangsu Province, 210000 Patentee after: Jiangsu Sushang Bank Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No.4 building, Hexi Financial City, Jianye District, Nanjing City, Jiangsu Province, 210000 Patentee before: JIANGSU SUNING BANK Co.,Ltd. Country or region before: China |