如何防止订单重复支付

想必大家对在线支付都不陌生，今天和大家聊聊如何防止订单重复支付。

看看订单支付流程

我们来看看，电商订单支付的简要流程：

订单钱包支付流程

从下单/计算开始：

下单/结算：这一步虽然不是直接的支付起点，但是支付相关的金额等等信息都来自结算，此时订单的状态是未支付；
申请支付：用户选择申请支付，客户端调用支付服务，此时在系统内产生一笔支付流水，这笔流水的状态是未支付；
发起支付：支付服务调用三方支付，通常这种钱包类的支付，在发起支付这一步，会响应一些支付的链接，客户端会对链接进行对应的处理；
钱包支付：用户进行支付，通常是通过对应的钱包进行的，大家可以回忆一下自己在购物中，支付的过程。不同的端，对钱包支付的处理是不太一样的：

京东PC端支付页

APP 端

在国内，购物大部分都是在 APP 端，产品经理会想法设法把用户带到 APP，为什么我的示例图都用京东，不用淘宝呢？因为我拿 UC 打开淘宝，会直接跳转 APP。

APP 端的钱包支付，我们应该都非常熟悉，一般是拉起钱包，支付。

APP支付

WAP 端

手机的网页站，WAP 端的支付一般是直接拉起对应的钱包，如果拉起钱包失败，就跳转界面。

京东支付 WAP端

PC 端

PC 端，通常是打开收银台，展示一个二维码，通过钱包扫码支付，下面是京东的微信支付扫码页。

支付回调：用户完成支付后，三方支付平台，会回调商户，通知支付结果。
同步订单状态：支付服务在确认支付完成后，会向订单服务同步支付的结果，订单服务变更订单的状态，由未支付 -> 待发货，客户端通过轮询、长连接，或者服务端主动推送的方式，在界面上变更订单状态。

我们再从支付流水的角度看一下支付状态的变化：

支付状态变化

从未支付，到有支付结果的终态，中间还有一个中间状态支付中；
用户通过打开钱包 -> 完成支付 -> 支付回调，这段时间的支付流水就处于支付中。

为什么要花这么多篇幅来讲支付的业务流程、交互过程呢？因为我认为，防止订单的重复支付，不止是技术上的问题，也是业务和产品上的问题。

为什么订单会重复支付

未防重导致的重复支付

我们可以看到 PC 端支付，是扫描二维码，这些二维码，就是对应相应的支付流水，假如用户重复点击支付，如果不做防重的的话，会生成两笔支付流水，也就是两个不同的二维码，要是用户分别扫了两个不同的支付码，那么毫无疑问，就会产生重复支付。

掉单导致的重复支付

“我明明付款了，为什么我的订单还没支付呢？”

黑我钱是吧

这就是所谓的“掉单”：

外部掉单：三方支付的支付状态没有同步或者没有及时同步到商城，这叫外部掉单；
内部掉单：支付服务的状态没有同步到订单，或者客户端没有及时获取到订单状态，这叫内部掉单。

用户一看，自己付了款，结果商城里订单还未付款，但是又特别想要，可能就会再下一单，这样就重复支付了。

多渠道导致的重复支付

我们国内支付的体验还是非常快捷的，大家可能没有感觉，如果了解过海外支付的可能了解，很多支付的渠道，消耗的时间非常长。

比如用户保罗选择了一种支付方式 Boleto，结果支付的网点离保罗他们村太远了，保罗又选择了 Paypal 支付。保罗去赶集的时候，又顺手去网点把 Boleto 的这一笔支付了，结果就重复支付了。

这种情况大家可能很少遇到，我们可以用美团下一个单，先打开微信支付。不要支付啊，接着回到美团，打开支付宝，用支付宝支付完成后，用微信接着支付。大家猜猜，两笔支付是不是都能成功？

答案是可以。

美团多渠道支付

如何防止订单重复支付

加锁

不管是 3.申请支付、还是 5.支付回调,都应该以订单维度加锁，防止并发下的重复操作。

加锁，毫无疑问，也是分布式锁，通常我们会选择 Redis 分布式锁。

加锁

缓存结果

申请支付成功，支付回调成功，都应该缓存结果。

再申请支付，收到成功回调的时候，都应该先去检查支付的状态。

支付中流水取消

假如说，用户重复支付了，再次申请支付的时候，如果已经申请支付成功了，那么这笔支付肯定是要拒绝的。

但是，要是已经存在的这笔流水还在支付中呢？我们不确定它是成功还是失败，肯定是不能拒绝支付的，因为可能用户支付失败了，但是状态还没同步，这样肯定是不行的。

所以，我们可以取消掉正在支付中的流水，再进行支付。

支付中流水取消

已支付流水退款

现在又有新的问题了，假如发起支付的时候，有流水正在支付中，如果第三方支付平台不支持取消支付，或者用户新的支付是通过不同的渠道，我们希望尽可能提高用户的支付成功率，怎么办呢？

我们可以在发起支付的时候，订单还在支付中的情况下，允许用户发起多笔支付，在支付回调的时候，检查用户是否已经有成功流水，对后来的流水进行退款处理。

支付回调

当然，退款是个很危险的操作，毕竟钱退了，可就很难追回来，一定要做好风险的控制。

主动轮询与重试防止掉单

如果因为故障没有收到回调，或者没有及时收到回调，就可能会发生所谓的外部掉单。

防止外部掉单的关键，就在于，不能傻傻地只等三方的回调通知，而要主动去查询，用户发起支付的 3s 之后，就可以发起轮询了，直到拿到支付流水的最终状态，主动轮询，一般可以这么实现：

轮询

1) 定时任务轮询

使用定时任务，扫描表中支付中的流水，主动查询支付的状态，定时任务的实现方式有很多，线程池、调度框架、分布式调度框架等等。

定时任务轮询的缺点有两个：

对数据库有一些压力，观察监控，会发现定时任务扫表的时候，有时候会造成数据库的一些“峰刺”；
不便调整频率，实际上，用户发起一笔支付之后，一般都会在 10s-1min 中完成支付，越往后，用户完成支付，所以轮询梯度进行，会更合理一些，轮询的间隔可以设置成类似这种：3s，10s，30s，3min 等等

2) 延时消息轮询

另外一种方式就是使用延时消息。用户发起支付之后，发送一个延时消息，消费到延时消息之后，查询流水支付状态，没有拿到最终状态，就再发一个延时消息。延时消息的好处是对数据库的压力没有那么大，轮询的梯度也可以进行控制，缺点是实现起来复杂一些，而且要维护消息队列。

同步+异步防止内部掉单

支付服务在收到异步通知回调、或者主动轮询到流水的最终状态后，要通知订单服务支付流水的变化，订单服务同步更新订单的状态，这个过程要尽可能保证通知成功，可以采用同步+异步的方式。

同步调用：支付服务调用订单服务的通知接口，有可能会因为网络等等的原因失败，也可以重试，但是根据经验，如果网络出现一些波动，重试很可能也会失败。
异步通知：支付服务还应该发送一个支付成功的消息，订单服务可以利用消息队列的重试机制，来尽可能保证支付状态的同步。

这里还有一个问题，客户端如何同步这个状态？

因为可能服务端更新了订单状态，但是客户端的界面上还是未支付，得用户主动刷新一下，才能拿到最新的状态，这样明显是不太合适的。

服务端、客户端的状态同步，无非就拉和推:

拉：很简单，就是客户端在用户跳回订单状态页的时候，轮询一会。如果用户完成支付，通常很短时间就能获取到状态的变更。当然，这种方式对客户端的性能会有一些影响，而且很出现状态同步“漏网之鱼”的情况。
推：推的实现有些麻烦，Web 通常是用 Websocket，对 APP 端的推送，一般采用第三方的推送平台。