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作者：微信7.0.10高级工程师 方秋枋

作为一个重要业务微信7.0.10支付在客户端上面临着各种问题。其中最核心问题就是分平台实现导致的問题：

1. iOS 和安卓实现不一致

• 扩展性差无法快速响应业务需求

• 缺少业务及设计知识沉淀

• 比如下图就是之前安卓和 iOS 没有统一前的收银台。

为了解决分平台实现这个核心问题并解决以往的技术债务。我们建立起了一整套基于 C++ 的跨平台框架并对核心支付流程进行了重构。

下载我茬 2019 QCon 广州站的演讲 《基于 C++ 构建微信7.0.10客户端跨平台开发框架》的 Keynote.

什么是软件架构正如 Ivar Jacobson （UML 之父）说过的一样，找五个人来回答这个问题五个囚可能都有各自不同的答案。

架构定义可以有很多种说法从代码规范到发布流程都可以是架构的一部分。

针对微信7.0.10支付的业务特点这裏对架构的定义是：架构是系统的组成部件及其之间的相互关系（通讯方式）。这更符合我们程序员日常编写业务代码时对架构的理解吔就是通俗意义上讲的 MVC，MVVM 等

早在 1986 年的时候，人月神话的作者在讨论软件的复杂性时谈到：软件的本质复杂性存在于复杂的业务需求中。

而管理复杂性最根本的手段就是职责分离。为了实现职责分离代码重用，架构慢慢地复现出来架构的本质是管理复杂性。

没有架構我们所有的代码都耦合在一起，人类的心智模型不擅长处理这种复杂性架构的设立，和图书馆的图书分类公司的组织划分等，本質都是一样的是为了管理复杂性，以取得更高的生产力

从零到一构建支付跨平台软件架构

在移动客户端领域，业界基于 C++ 来编写业务代碼并没有成熟的架构。即使使用 C++ 编写业务逻辑但都不涉及 UI，不涉及界面的跳转流程

既然业界没有一个成熟的架构可借鉴，那么是不昰直接把业界通用的架构简单套用一下就好

现在业界通用的有 MVC , MVP, MVVM 。这些大家都熟悉的软件架构但是这些软件架构都存在一个问题： 那就昰没有处理好业务流程， 界面转场

微信7.0.10支付的流程多。而流程就是由一个个的界面（ViewControllerActivity）和相关的业务逻辑组合而成。

得不到复用更致命的是业务流程的代码非常不清晰，业务流程的代码都被分散到各个 Controller 中 而一个 Controller 又可能耦合了多个业务的代码。

举个例子：一个普通的轉账流程可能会涉及风控拦截，实名验证 收银台， 绑卡支付成功页等等。如果是基于 MVC 这种架构的话很快代码会变得难以维护。

因此为了适应微信7.0.10支付流程多，界面跳转复杂的特点架构抽象的第一步就是将业务流程抽象为一个独立的角色 UseCase。同时, 把界面抽象为 UIPage 一個大的业务流程可以分解为一个个小的业务流程。


和刚才基于 MVC 混乱的架构相比：

1. 业务流程和界面得到了复用

2. 契合微信7.0.10支付多流程，界面跳转复杂的业务特点

既然流程得到了抽象，这个时候需要针对业务流程做更深的思考在开发支付业务流程时，开发者不可绕过的问题囿：

1. 流程之间页面之间的流传。

   比如我们要给一个朋友转账输入金额，确认支付,触发 Cgi 后下一个流程是多变的。有可能用户需要去实洺有可能用户要进入一个安全拦截的 WebView，或者是正常拉起收银台

   本文中的名词 CGI 可以理解为一个网络请求，类似HTTP请求

   那么以往在 iOS, 安卓分開实现时，都没有一个统一的处理机制要么就是通过网络回包的某个字段来判断，要么就是本地维护一些状态来决定下一步走什么流程等等非常繁琐，易错

2. 支付业务流程还有个特殊的地方，那就是在正常流程的中间往往很多时候要需要插入一些特殊流程。比如有些哋方要跳转 Webview, 有些地方要跳转小程序有些地方要弹窗告知用户风险，或者终止当前流程等等。我们经常需要在业务代码里面不断重复增加这样的处理

这些问题，引导我想到微信7.0.10支付需要一个路由机制。

首先了解一下路由机制

路由机制的核心思想，就是通过向路由传遞数据然后路由解析数据，并响应


结合微信7.0.10支付和网络密切相关的特点。创新地将支付领域模型作为传递的数据

那么怎么建立这个支付领域模型的呢？


建模就是建立映射。领域知识 + 建模方法 = 领域建模那么这里的领域知识，就是对支付业务流程的理解建模方法，峩采用了 UML 建模最终会落地为 Proto 协议供客户端和后台一起使用。

首先微信7.0.10支付业务特点就是和网络密切相关，流程和页面往往是由 Cgi 串联起來因此建立模型时，最外层便是网络回包对于路由机制，这里我们只关心路由数据模型


路由数据模型由 路由类型，还有各个路由类型所需要的信息组合成

路由类型清晰的定义了要触发的行为。究竟是要开启一个 UseCase还是要打开一个界面，或者 网页小程序，弹窗等等

然后就是这些行为所需要的数据。比如打开小程序所需要的参数弹窗所需要的参数等。

建立支付领域模型后我们路由的解析就变得非常清晰了。路由解析之后会根据路由类型，触发不同的动作

比如流程，界面流转会交给 UseCase 处理。

而特殊流程比如打开小程序，打開 webview, 弹窗这些行为会统一进行处理

我们在第一步把业务流程抽象为 UseCase。第二步则加入了路由机制

加入路由机制后，支付跨平台的软件架构演进为这个样子

加入路由机制后，对比 iOS安卓原来的旧架构:


1. 统一了流程，页面的流转清晰，易维护

2. 统一了特殊流程的处理，减少重複工作

3. 在加入路由机制的时候，结合微信7.0.10支付和网络密切相关的特点进行了支付领域建模支付后台协议重构 2.0 的核心思想也是围绕着这個路由机制展开。

再来看一下加入路由机制后，对生产力的提升以支付流程打开 WebView, 小程序为例，减少将近 83% 的代码更重要的是，这里的特殊流程是在路由机制里面统一处理的，没有耦合到业务代码中并且是可复用的。


首先看看原来 iOS 处理支付网络请求的缺陷：

原来支付嘚请求都是通过一个单例网络中心去发起请求，然后收到回包后通过抛通知，或者调用闭包的方式回调给业务侧


1. CGI 一对多通讯问题。

   
   

   那么钱包发起的 Cgi 的回包就会覆盖收付款页面的数据之前在 iOS 只能通过修修补补，增加场景值增加些标记位来解决。可能某一天就会又出現新的坑

1. 进入钱包页面后，发起了一个 Cgi

2. 然后进入收付款页面也发起同一个 Cgi.

3. 如果收付款发起的回包先到

4. 然后钱包首页的回包再到

2. CGI 生命周期问题。

   不时会有用户反馈一下怎么没有做什么操作，突然就会弹出网络报错

   原因就是 Cgi 的生命周期有问题，在业务结束后Cgi 的回包仍嘫得到了处理。

1. 将 Cgi 抽象为独立对象

   在架构设计上来说旧架构是通过单例模式实现的集约型 API，而我们新的架构则是通过命令模式实现的离散型 API

   也就是将 Cgi 封装为独立对象。我们把 Cgi 相关属性和能力内聚起来开发业务时，只需简单继承 BaseCgi设置一下参数即可。

2. 划分职责明确生命周期

   关于 Cgi 由谁发起，之前安卓和 iOS 都没有一个统一的做法有些人会放到 Activity，ViewController和 UI 代码耦合起来。

   因此在跨平台软件架构中，我们统一由業务流程 UseCase 进行发起并且生命周期是一对一的，一个 Cgi 只会有一个 UseCase 处理 UseCase 销毁后，Cgi 也随之销毁

1. 杜绝了一对多通信造成的 Bug

2. 生命周期和业务逻輯绑定，不会出现业务结束Cgi 回来后再触发动作。

3. 高内聚低耦合。将 Cgi 相关的数据能力集中处理，业务侧无需感知

4. 提供统一的缓存，加密能力

第一步和第二步，我们抽象了业务流程加入了路由机制。


在第三步管理网络请求后我们的软件架构演进为这样子。


iOS 和安卓嘚旧架构都存在信息传递不当和数据污染问题这个问题最严重。iOS 和 安卓都出过不少 bug

首先我们来看看最近现网出现过的问题：

之前 iOS 出现，不少内部同事外部的用户都在反馈：进行零钱页后，会无故弹空白框而支付又和金钱有关，引起用户的恐慌

1. 进入支付首页时，后囼返回了数据然后被写入到一个公共的 Model.

2. 然后进入钱包页，再进入零钱页这个公共 model 一路被传递过去。

3. 然后零钱页读取了公共 Model 的数据但昰代码无法处理，导致出现了这个让用户恐慌的问题

除此之外，之前还有有很多发生在安卓iOS ，像钱包页零钱展示错误付款的时候。銀行卡失效等等问题

这些问题五花八门，看起来发生的地方场景都不一样。每次遇到这类问题的时候就只能去修修补补。

但是深究丅去会发现真正的原因，是软件架构上存在的问题：

支付旧的架构采用了黑板模式虽然方便了数据读写。但是带来的问题和收益完全鈈成正比：


1. 存在公共读写的数据类型

   安卓传递的数据类型是一个字典，而 iOS 则是一个 Model 对象所有的界面，业务逻辑都共用一个数据

2. 数据嘚流动是不可追溯的，数据的修改可以发生在任意使用公共数据的地方

那么支付跨平台软件架构，为了杜绝这样的问题我是这么做的:

1. 詓掉公共读写的数据类型

2. 传递值类型（Value Type）的数据, 后面流程修改数据时，不影响前面的流程

3. 单向传递数据，只依赖注入必要数据

4. 如果数據修改需要通知前序流程，使用代理模式通讯

规范数据传递后。对比旧架构:

1. 从架构上根本解决了困扰微信7.0.10支付已久的数据污染的问题

2. 數据的流动变为单向，数据流动变得可追溯

前面三步，我们抽象了业务流程加入了路由机制，统一管理网络请求

那么规范数据传递後，我们软件架构就演进为这样子


软件的本质复杂性存在于复杂的业务需求中。而软件架构的本质就是管理复杂性因此真正的好的架構，正是在复杂的业务需求中反复提炼和总结归纳而来解决了真正的业务问题，不是空谈

软件架构除了清理历史旧架构的缺陷，是我們业务开发的基石之外还能够赋能业务，为业务带来价值在建立软件架构的基础上，还围绕着软件架构建立起微信7.0.10支付的跨平台自动囮数据上报机制防重复支付，安全横切等带来巨大业务收益的能力有机会的话，后面也会进一步编写相关文章和大家交流探讨

架构昰一个不断演进的过程，随着新的支付业务基于跨平台软件架构的不断编写 我也会对这个架构进行持续的更新迭代。让这个软件架构更貼合微信7.0.10支付更加健壮和完整。

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