背景  
     在移动支付领域，支付宝支付占用巨大份额，根据艾瑞咨询公布的报告数据：2014Q3，支付宝斩获了82.6%的市场份额，在移动支付的霸主地位越来越稳固。财付通支付的发力点在微信支付和手Q支付，在移动支付格局中取得了10.0%的市场份额，排名第二。 
     支付宝在移动支付领域的统治地位，使得我们有必要梳理支付宝移动开发流程。本文写作的目的就是梳理支付流程，从架构层面讲述如何在移动应用中嵌入支付宝支付功能，以及指出哪些地方存在开发陷阱。

准备  
     首先，支付宝SDK下载主页的地址是： https://b.alipay.com/order/productDetail.htm?productId=2013080604609654&tabId=4#ps-tabinfo-hash 。这个地址隐藏很深，所以这里有必要指出。 
     按照说明，首先需要申请支付宝支付账号。这方面根据网站说明进行申请即可。一般需要2周左右的时间批准下来。 
申请成功后账号信息 包括 合作者身份ID partner， 卖家支付宝账号 seller_id，以及私钥 privateKey等。这三项将用于开发过程。 
     在官网上下载移动支付集成开发包。解压后, 发现其下包括三个文件夹(在英文Mac系统下文件名显示为乱码)：

  • “商户接入支付宝收银台界面展示标准”：讲的是如何使用支付宝Logo。
  • “支付宝钱包支付接口开发包2.0标准版”：用于支付，包括客户端和服务器端开发。
  • “即时到账批量退款有密接口refund_fastpay_by_platform_pwd”：用于到账及批量退款，只需要服务器端操作处理。

后两个文件夹，都包括4方面内容：接口文档，接入与使用规则，demo代码，以及版本更新说明。

架构设计

首先，对于一个实际的App应用而言，可能会包括多种支付方式，因此可以采用设计模式中的策略Strategy模式来设计支付功能模块，支付宝支付作为其中的一个策略，pay方法是支付算法。

如果除了支付方式payment method变化，订单order也可能会有不同的形式，如格式可能不同，有些支持可退款，有的不允许退款等，在这种多维度可变的情况下，支付模块的架构可以基于桥接模式。

其次，可以把支付宝支付的各个操作步骤，比如获取订单号，生成订单数据，进行支付，获取支付结果，处理异常等操作，根据状态进行划分。这样采用状态模式，提供设计的灵活性和扩展性。另外也可以设计状态机进行统一的状态切换管理。下面为参考代码：

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public  class  PayStateMachine {
     /* all possible state of payment */
     public enum PayState { PAY_INIT, PAY_GOT_CONTEXT, PAY_UPDATED_ORDER, PAY_APPLIED_
       ID, PAY_ORDER_CREATED, PAY_SUCCEED, ERROR_OCCURRED}
      
      
     /* errors may occurred during payment */
     public  enum  PayError {
         PAY_GET_CONTEXT_FAIL, PAY_UPDATE_ORDER_FAIL, PAY_APPLY_ID_FAIL, PAY_FAIL
     }
      
      
     private  static  PayStateMachine instance;
     private  PayState state;
     private  IOrder order;
     private  IPayment payment;
      
      
     private  PayStateMachine() {
     }
      
      
     public  static  PayStateMachine getInstance() {
         if  (instance ==  null ) {
             instance =  new  PayStateMachine();
         }
      
      
         return  instance;
     }
      
      
     public  void  initPayment(IOrder order, IPayment payment) {
         this .order = order;
         this .payment = payment;
         this .state = PayState.PAY_INIT;
     }
      
      
     public  void  startPay() {
         changeState(PayState.PAY_INIT);
     }
      
      
     public  void  changeState(PayState state) {
         onStateChanged( this .state, state);
     }
      
      
     public  void  reportError(PayError error, String detail) {
         LogUtil.printPayLog( "the error id is:"  + error +  " "  + detail);
         changeState(PayState.ERROR_OCCURRED);
     }
      
      
     private  void  onStateChanged(PayState oldState, PayState newState) {
         LogUtil.printPayLog( "oid state:"  + oldState +  " new state:"  + newState);
         this .state = newState;
      
         handlePayStateChange();
     }
      
      
     private  void  handlePayStateChange() {
         if  ( this .order ==  null  ||  this .payment ==  null ) {
             LogUtil.printPayLog( "Have not initiated payment" );
             return ;
         }
      
      
         switch  ( this .state) {
             case  PAY_INIT:
                 order.getPayContext();
                 break ;
             case  PAY_GOT_CONTEXT:
                 order.createOrder();
                 break ;
             case  PAY_UPDATED_ORDER:
             case  PAY_APPLIED_ID:
             case  PAY_ORDER_CREATED:
                 payment.pay(order);
                 break ;
      
      
             case  PAY_SUCCEED:
             case  ERROR_OCCURRED:
                 finishProcess();
                 break ;
             default :
                 LogUtil.printPayLog( "state is not correct!" );
                 finishProcess();
          }
     }
      
      
     private  void  finishProcess() {
         this .order =  null ;
         this .payment =  null ;
         this .state = PayState.PAY_INIT;
     }
}

最后，订单类层次可以参考模板模式来设计，例如抽象基类负责定义订单的操作框架和流程，具体订单数据的生成延迟到子类中实现。

具体实现参考附件源码。

支付流程

本文针对Android版进行讲解主要的支付流程。IOS版流程类似。

从操作角度看支付流程：

操作2（调用支付接口）和操作7（接口返回支付结果）：App与支付宝API的交互。

操作5（异步发送支付通知）：支付宝服务器与App后台的交互。

从数据流角度看支付流程：

客户端实现

本文结合操作流程和数据流程，讲述主要的实现方案。

首先假设订单数据都已经存储在OrderPayModel中。

第一步：App客户端访问应用服务器，后者生成订单编号并返回客户端。

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private  void  getOrderIdRequest() {
   JSONObject ob =  new  JSONObject();
   ob.put( "amount" , orderPayModel.getOrderPriceTotal());
           
   ob.put( "productDescription" , orderPayModel.getOrderName());
           
           
   ob.put( "userId" , orderPayModel.getUserId());
   ob.put( "barCoupon" , orderPayModel.getOrderId());
   ob.put( "barId" , orderPayModel.getBarId());
   ob.put( "count" , orderPayModel.getOrderNums());
   LogUtil.printPayLog( "get order id request data:"
     + orderPayModel.toString());
           
           
   HttpRequestFactory.getInstance().doPostRequest(Urls.ALI_PAY_APPLY, ob,
     new  AsyncHttpResponseHandler() {
           
           
      @Override
      public  void  onSuccess(String content) {
       super .onSuccess(content);
           
           
       LogUtil.printPayLog( "get order id request is handled" );
           
           
       PayNewOrderModel rm =  new  PayNewOrderModel();
       rm = JSON.parseObject(content, PayNewOrderModel. class );
           
           
       if  (rm.getCode() !=  null
         &&  "200" .equalsIgnoreCase(rm.getCode())) {
        tradeNo = rm.getResult().getTrade_no();
        LogUtil.printPayLog( "succeed to get order id:"
          + tradeNo);
           
           
        orderStr = generateOrder();
        PayStateMachine.getInstance().changeState(
          PayState.PAY_APPLIED_ID);
           
           
       }  else  {
        PayStateMachine.getInstance().reportError(
          PayError.PAY_APPLY_ID_FAIL,
          "code is not right" );
       }
      }
           
           
      @Override
      public  void  onFailure(Throwable error, String content) {
       PayStateMachine.getInstance().reportError(
         PayError.PAY_APPLY_ID_FAIL,
         "failed to get order id" );
           
           
      };
           
           
      @Override
      public  void  onFinish() {
       LogUtil.LogDebug( "Payment" ,  "on get order id finish" ,
         null );
           
           
      };
     });
  }

第二步：组装订单数据，包括以下几个子步骤：

  • 创建订单数据。
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    private  String getOrderInfo(String partner, String seller) {
       String orderInfo;
               
        // 合作者身份ID
        orderInfo =  "partner="  +  "\""  + partner +  "\"" ;
               
               
        // 卖家支付宝账号
        orderInfo +=  "&seller_id="  +  "\""  + seller +  "\"" ;
               
               
        // 商户网站唯一订单号
        orderInfo +=  "&out_trade_no="  +  "\""  + tradeNo +  "\"" ;
               
               
        // 商品名称
        orderInfo +=  "&subject="  +  "\""  + orderName +  "\"" ;
               
               
        // 商品详情
        orderInfo +=  "&body="  +  "\""  + orderDetail +  "\"" ;
               
               
        // 商品金额
        orderInfo +=  "&total_fee="  +  "\""  + totalPrice +  "\"" ;
        // orderInfo += "&total_fee=" + "\"" + "0.01" + "\"";
               
               
        // 服务器异步通知页面路径
        orderInfo +=  "¬ify_url="  +  "\""  + Urls.ALI_PAY_NOTIFY +  "\"" ;
               
               
        // 接口名称， 固定值
        orderInfo +=  "&service=\"mobile.securitypay.pay\"" ;
               
               
        // 支付类型， 固定值
        orderInfo +=  "&payment_type=\"1\"" ;
               
               
        // 参数编码， 固定值
        orderInfo +=  "&_input_charset=\"utf-8\"" ;
               
               
        // 设置未付款交易的超时时间
        // 默认30分钟，一旦超时，该笔交易就会自动被关闭。
        // 取值范围：1m～15d。
        // m-分钟，h-小时，d-天，1c-当天（无论交易何时创建，都在0点关闭）。
        // 该参数数值不接受小数点，如1.5h，可转换为90m。
        orderInfo +=  "&it_b_pay=\"30m\"" ;
               
               
        // 支付宝处理完请求后，当前页面跳转到商户指定页面的路径.
        // orderInfo += "&return_url=\"m.alipay.com\"";
        // Bill: this item must not be empty! though the api demo said it
        // can be.
        orderInfo +=  "&return_url=\"m.alipay.com\"" ;
               
               
        // 调用银行卡支付，需配置此参数，参与签名， 固定值
        // orderInfo += "&paymethod=\"expressGateway\"";
       }
               
               
       return  orderInfo;
      }

  • 对订单做RSA签名:  demo代码中提供SingUtils类实现该功能，即SignUtils.sign(content, RSA_PRIVATE);
  • 对签名做 URL编码:  调用java类库接口，即URLEncoder.encode来实现。
  • 将订单数据和签名信息组合，生成符合支付宝参数规范的数据：

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final  String payInfo = orderInfo +  "&sign=\""  + sign +  "\"&"  + getSignType();

第三步：在子线程里调用PayTask的pay接口，将请求数据发送出去

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PayTask alipay =  new  PayTask(PayDemoActivity. this );
// 调用支付接口，获取支付结果
String result = alipay.pay(payInfo);

第四步：收到支付处理结果的消息。支付 结果的状态码的意义如下 ：

  • 值为“9000”，代表支付成功；
  • 值为“8000”，代表等待支付结果确认，这可能由于系统原因或者渠道支付原因。支付的最终结果需要由服务器端的异步通知为准（支付宝将向）。
  • 值为其他，代表失败。客户端需要提示用户。

注意事项：

  • 本文特别需要指出的是，也就是最容易出问题的就是订单数据的生成。在demo代码的 PayDemoActivity类中，定义了getOrderInfo方法。 其中“orderInfo += "&return_url=\"m.alipay.com\"”;”在该demo代码的注释中，虽然说是可以为空，但实际情况，如果为空，将导致支付失败。而且凭借失败状态码，难以识别具体原因。
  • 支付结果，除了支付宝服务器发通知到客户端外，也会异步通知应用服务器。考虑到安全性，客户端可以根据支付宝服务器的通知，进行商业逻辑的处理，比如订单更新等，但是支付的数据入库，需要由应用服务器端根据异步通知进行操作。

服务端实现

服务端基本操作包括：获取支付宝账号信息（为了安全，该信息放置在服务器，而不是客户端），创建订单，支付结果异步回调，申请退款等基本操作外。另外也可能包括： 更新订单（对于支持订单可修改的应用），验证消费码，查询订单记录，删除订单等操作。

本文介绍基于Java平台的服务器方案。目前比较流行的框架组合是SpingMVC+Mybatis+Mysql。

订单的创建。当用户下订单时，如果是新订单（请求的数据没有包括订单编号信息），需要创建,并返回订单号给客户端。 订单类示例：

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public  class  PayOrder {
         
  public  String tradeNo;       //随机编号
  public  String amount;       //付款金额
  public  String status;       //操作状态
  public  String statusCode;      //操作状态代码，0-未支付，10-已支付，4000-退款中，5000-已退款，6000-付款失败，6001-取消付款，7000-已消费
  public  String orderNo;       //支付宝流水号
  public  String productDescription;    //商品名称
  public  String payNo;       //消费码
  public  String isRefund;       //是否申请退款
  public  String createTime;      //创建时间
  public  String modifyTime;      //修改时间
  public  String userId;       //用户id
  public  Integer id;        //主键
  public  String pId;        //商品id
  public  int  buyNumber;        //存储购买数量
  public  int  vendorId;        //商家ID
}

tradeNo代码订单编号。payNo代码消费编号（消费码）。orderNo是支付宝服务器端生成的订单号。

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@RequestMapping (value =  "/payorder" )
@ResponseBody
public  Map<String, Object> pay(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
  Map<String, Object> map = JsonPUtil.pToMap(request);
  Map<String, Object> msgMap =  new  HashMap<String, Object>();
  if  (!map.isEmpty()) {
   try  {
    log.info( "执行购买前确认操作："  + map);
    String now = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
    String trade_no = map.get( "barId" ).toString() +  "-"  + map.get( "barCoupon" ).toString() +  "-"  + map.get( "count" ).toString() +  "-"  + now.substring(now.length() -  6 );
   
    PayOrder alipay =  new  PayOrder();
    alipay.setAmount(map.get( "amount" ).toString());
    alipay.setTradeNo(trade_no);
    alipay.setProductDescription(map.get( "productDescription" ).toString());
    alipay.setCreateTime(now);
    alipay.setStatus( "待支付" );
    alipay.setStatusCode( "0" );
    alipay.setExtInt1(Integer.parseInt(map.get( "count" ).toString()));
    alipay.setUserId(map.get( "userId" ).toString());
    alipay.setpId(map.get( "barCoupon" ).toString());
    alipay.setExtInt2(Integer.parseInt(map.get( "barId" ).toString()));
   
    int  flag = alipayServiceImpl.pay(alipay);
    log.info( "确认操作执行结果："  + flag);
   
    Map<String, Object> m =  new  HashMap<String, Object>();
    m.put( "trade_no" , trade_no);
    m.put( "seller" ,  new  String(Base64.encode(AlipayConfig.SELLER.getBytes())));
    m.put( "partner" ,  new  String(Base64.encode(AlipayConfig.partner.getBytes())));
    m.put( "privateKey" ,  new  String(Base64.encode(AlipayConfig.ios_private_key.getBytes())));
   
    if  (flag >  0 )
     msgMap = ResponseMessageUtil.respMsg(Constance.BASE_SUCCESS_CODE,  "success" , m);
    else
     msgMap = ResponseMessageUtil.respMsg(Constance.BASE_SERVER_WRONG_CODE,  "fail" );
   }  catch  (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    msgMap = ResponseMessageUtil.respMsg(Constance.BASE_SERVER_WRONG_CODE,  "fail" );
    log.error( "购买前确认失败" , e);
   }
  }  else  {
   log.info( "请求参数不完整" );
   msgMap = ResponseMessageUtil.respMsg(Constance.ILLEGAL_OPERATE,  "fail" );
  }
  return  msgMap;
}

支付宝服务器回调App服务器，通知支付结果。App服务器将相应的数据入库后，通知支付宝服务器"success" or "fail"。

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@RequestMapping (value =  "/payOver" )
  @ResponseBody
  public  String payOver(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) {
   Map<String, String> map = JsonPUtil.buildMap(request);
   String result_str =  "fail" ;
   if  (!map.isEmpty()) {
    if  (AlipayUtils.checkAlipay(map,  false ) >  0 ) { // 通过支付宝验证
     try  {
      log.info( "执行付款的回调函数传递参数："  + map);
      String now = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
      String status = map.get( "trade_status" ).toString();
      PayOrder alipay =  new  PayOrder();
      alipay.setTradeNo(String.valueOf(map.get( "out_trade_no" )));
      log.info( "支付状态："  + status);
      if  (Constance.ALIPAY_SUCCESS_CODE.equals(status) || Constance.ALIPAY_FINISHED_CODE.equals(status)) { // 支付成功
       List<Alipay> ali = alipayServiceImpl.search(alipay);
       if  (ali.size() ==  1  && (ali.get( 0 ).getPayNo() ==  null  || ali.get( 0 ).getPayNo().equals( "" ))) { // 消息未处理
        Alipay pay =  new  Alipay();
        pay.setTradeNo(String.valueOf(map.get( "out_trade_no" )));
        pay.setStatus( "已支付" );
        pay.setStatusCode( "10" );
        pay.setIsRefund( "0" );
        pay.setModifyTime(String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
        pay.setPayNo( new  String(Base64.encode(now.substring(now.length() -  10 ).getBytes())));
        pay.setOrderNo(String.valueOf(map.get( "trade_no" )));
        int  flag = alipayServiceImpl.payOver(pay);
        log.info( "用户付款成功"  + map);
        if  (flag >  0 )
         result_str =  "success" ;
       }
      }  else  {
       return  result_str;
      }
     }  catch  (Exception e) {
      e.printStackTrace();
      log.error( "回调函数获取参数失败" , e);
      return  result_str;
     }
    }
   }
   return  result_str;
  }

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    入职新公司后,被安排做支付宝支付服务器端的开发,在阅读了支付宝的开发文档(https://docs.open.alipay.com/54/106370/)后,便开始了开发. 背景:我们公司接入支付宝支 ...

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    上面的支付流程细化下来就是: 1.浏览商品 2.把要买的商品加入购物车 3.把商品拿到收银台,收银人员处理商品信息 4.告诉收银员支付方式 5.选择支付方式进行支付 6.处理支付结果(成功.失败.取消 ...

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  8. 四、支付宝支付对接 - SDK开发、业务对接、支付回调、支付组件（2）

  9. Android之支付宝设计与开发

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