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基于小額支付的空中充值系統(tǒng)的設(shè)計

楊德娜 王純 2009/03/23

1. 引言

　　空中充值[1]（OTA Charging：Over the Air Charging）是移動公司推出的一種全新的充值方式。簡單的說，它是以電腦或手機作為業(yè)務(wù)辦理終端，通過在電腦或手機上的簡單的操作來實現(xiàn)手機話費充值的辦理�？罩谐渲档挠脩舴Q為代理商，代理商還可以分為不同的級別，上級代理商可以發(fā)展自己的下級代理商。另外還針對部分希望招收下級代理的代理商提供獨立的代理平臺，增加了代理商選擇交易平臺的機會。

　　空中充值作為現(xiàn)有充值(繳費)方式的補充和擴展，可以進一步擴展客戶的繳費渠道，和傳統(tǒng)的充值、繳費方式相比，空中充值可為客戶提供更加靈活便捷的充值和繳費服務(wù)�？罩谐渲档膬�(yōu)點對于運營商來說，主要表現(xiàn)在：服務(wù)理念的創(chuàng)新——將移動營業(yè)柜臺無限拉近到客戶身邊；提高服務(wù)質(zhì)量——采用便利服務(wù)系統(tǒng)，不再受到時間和空間的限制，代理商可以隨時隨地為用戶提供快捷、便利的繳費業(yè)務(wù)，提高了服務(wù)質(zhì)量；豐富服務(wù)手段——便利營業(yè)系統(tǒng)可作為移動傳統(tǒng)服務(wù)之外的有益補充；迅速拓寬渠道——系統(tǒng)提供“移動”營業(yè)廳級別的服務(wù)可迅速擴展市場；降低了運營成本——在運行過程中，采用了空中充值電子流代替了實物物流形式，減少了充值卡等實物在物流過程中所消耗的人力、物力，同時提高了工作效率，降低了充值卡制作成本，節(jié)省了資源的浪費；增強管理能力——空中充值營業(yè)系統(tǒng)管理中心提供了代理商和客戶辦理業(yè)務(wù)的詳細數(shù)據(jù)，并能夠為移動公司提供業(yè)務(wù)統(tǒng)計與分析報表；提升企業(yè)形象——創(chuàng)新而又實用的產(chǎn)品服務(wù)可吸引用戶的注意力，增加用戶滿意度，并迅速提升企業(yè)的品牌形象�？罩谐渲档膬�(yōu)點對于代理商主要表現(xiàn)在：充值面額選擇性大，從幾元到幾萬都可以一次性充值；資金安全；減少物流成本；可以在任何充錯的情況下及時沖正，盡量避免代理的損失；操作簡便；方便未來疊加業(yè)務(wù)。

　　全國已有許多省市陸續(xù)推出了空中充值業(yè)務(wù)，如何在已有的小額支付的基礎(chǔ)上快速開發(fā)出空中充值尤為重要。

2. 小額支付系統(tǒng)介紹

圖1小額支付系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖

　　小額支付系統(tǒng)[2]（MPP：Micro Payment Platform）的邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。系統(tǒng)的各功能模塊的作用：通信處理部分MPCU[3]：完成通信處理的功能，為用戶提供多種交易接入和管理接入的通信方式，目前支持的通信方式有：短信、語音、WWW、WAP；交易處理部分MPTU：完成交易處理的功能，處理各個SP（Service Provider）的交易請求，根據(jù)用戶的賬戶設(shè)置情況，與本地數(shù)據(jù)庫（或銀行、或BOSS系統(tǒng)）交互，完成對用戶支付賬戶的扣費操作；業(yè)務(wù)受理部分MPSU：完成業(yè)務(wù)受理的功能，處理管理員、營業(yè)廳操作員、或用戶的業(yè)務(wù)管理請求，進行相應(yīng)查詢、配置或計算，并返回結(jié)果；代理部分Agent，例如：WWWAgent，BankAgent等負責(zé)與各個外部實體的通信；另外，系統(tǒng)還應(yīng)有輔助模塊用來完成系統(tǒng)各進程的守護、監(jiān)視、控制、以及系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)的采集功能。

　　其中SP模塊在以往的小額支付業(yè)務(wù)中，只是設(shè)計成MPP的一個內(nèi)部模塊，這樣不利于我們跟其他SP的合作。在空中充值系統(tǒng)的設(shè)計中，將SP獨立成與MPP獨立的模塊，稱為MSP（Micro Service Provider），MPP作為公共支付的平臺，而MSP負責(zé)具體的業(yè)務(wù)邏輯。MSP可以由我們自己開發(fā)，也可以由其他的SP開發(fā)，我們只需要提供相應(yīng)的通信，繳費，扣款的接口即可。

3. 空中充值系統(tǒng)的設(shè)計方案

3.1 空中充值系統(tǒng)的架構(gòu)

圖2 空中充值系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖

　　空中充值系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，中間部分為MSP系統(tǒng)，它相當(dāng)于一個完整的SP業(yè)務(wù)系統(tǒng)，完全獨立于MPP系統(tǒng)。MSP系統(tǒng)承載著向終端用戶提供移動支付業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯部分，通過標(biāo)準(zhǔn)的移動支付協(xié)議與MPP系統(tǒng)交互[4-6]。

　　MSP的模塊結(jié)構(gòu)采取MAN-RUN結(jié)構(gòu)，即由MAN模塊處理消息的轉(zhuǎn)發(fā)，由RUN模塊實現(xiàn)具體業(yè)務(wù)功能。MAN模塊在轉(zhuǎn)發(fā)消息時通過負荷分擔(dān)的方式，保證系統(tǒng)實現(xiàn)高的處理性能。RUN模塊通過不同的業(yè)務(wù)處理自動機來完成對于各種業(yè)務(wù)的實現(xiàn)。

　　MSPACCESSD和MSPACCESS模塊提供接入控制的功能，通過命令行界面對系統(tǒng)中的進程進行管理。

　　MSPCROND提供管理共享內(nèi)存中數(shù)據(jù)以用于進程間共同訪問的功能；

　　MSPD是整個系統(tǒng)的守護進程。它負責(zé)創(chuàng)建系統(tǒng)各進程，并通過例檢消息監(jiān)視它們的運行狀態(tài)，對狀態(tài)異常的進程進行重啟；

　　MSPMON是MPP監(jiān)控臺。這是一個字符窗口界面的監(jiān)視工具，通過它可以動態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)的基本運行情況。

　　由于各省各單位的繳費協(xié)議不統(tǒng)一，MULTIA必須支持多種繳費協(xié)議。MSPMAN與MULTIA之間需要定義統(tǒng)一的繳費接口，采用內(nèi)部定義的PAYFEE協(xié)議，由MULTIA完成統(tǒng)一接口到具體繳費協(xié)議的轉(zhuǎn)換。通過協(xié)議映射，屏蔽了各繳費協(xié)議的不同。
MSP系統(tǒng)內(nèi)部通過FIFO（First In First Out）消息進行通信，與外部實體通過socket消息進行通信。

3.2 MSP系統(tǒng)的設(shè)計

3.2.1 MSPMAN模塊的設(shè)計

　　MSPMAN模塊負責(zé)消息的轉(zhuǎn)發(fā)和定時任務(wù)。MSPMAN通過MPCP小額支付通信協(xié)議[7]和MPTP小額支付交易協(xié)議[8]與MPP進行交互。MSPMAN需要完成的定時任務(wù)有：定時的沖正，定時任務(wù)觸發(fā)，定時業(yè)務(wù)重啟等等。MSPMAN模塊的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示：

圖3 MSPMAN模塊結(jié)構(gòu)圖

  1. TMspmanCtrl是MSPMAN模塊的總控類，它負責(zé)協(xié)調(diào)個子模塊，完成MSPMAN模塊的功能。

  2. TFifoComm類是FIFO通信的總控類，它負責(zé)底層FIFO消息的收發(fā)，對上層提供統(tǒng)一的接口。

  3. TMonitor類負責(zé)MSPMAN模塊的接入控制，通過它MSPMAN可以接受并響應(yīng)mppaccess的接入控制命令。

  4. TSocketComm類是Socket通信的總控類，它負責(zé)管理MSPMAN模塊的Socket通信，包括與MPCU和MPTU模塊的鏈路維護、收發(fā)消息等。
3.2.2 MSPRUN模塊的設(shè)計

　　MSPRUN主要是通過實現(xiàn)各種自動機來完成對業(yè)務(wù)的處理，模塊結(jié)構(gòu)圖如圖4所示：

圖4 MSPRUN模塊結(jié)構(gòu)圖

  1. TMsprunCtrl是MSPRUN模塊的總控類，它負責(zé)消息的接收及分發(fā)處理；

  2. TFifoComm類是FIFO通信的總控類，它負責(zé)底層FIFO消息的收發(fā)，對上層提供統(tǒng)一的接口；

  3. TMonitor類負責(zé)MSPRUN模塊的接入控制，通過它MSPRUN可以接受并響應(yīng)；

  4. 業(yè)務(wù)處理部分采用自動機機制，負責(zé)MSPRUN模塊的具體消息的處理。
為了提高代碼的復(fù)用度，對自動機進行了分類，主要分為三大類：

（1） 基本功能自動機

　　實現(xiàn)通用的功能，包括短信收發(fā)的處理、交易、派獎等。每個自動機完成一項最基本的功能。即只處理與外部實體的一次消息交互。如果需要繼續(xù)做其他操作，需要通過觸發(fā)相關(guān)的基本功能自動機。

（2） 業(yè)務(wù)處理自動機

　　實現(xiàn)一個具體的業(yè)務(wù)功能，例如開戶，銷戶，話費催繳、話費代繳等。用到發(fā)短信、交易時，通過調(diào)用基本功能自動機來實現(xiàn)。

（3） 系統(tǒng)處理自動機

　　完成系統(tǒng)的一些定時處理，如賬單處理、對帳處理、批量短信發(fā)送等。這些自動機一般通過MSPMAN的定時調(diào)度觸發(fā)。

3.2.3 MULTIA模塊的設(shè)計

　　圖2顯示了MULTIA模塊在系統(tǒng)中的位置，該模塊主要定義了以下消息：payfee_login，payfee_login_resp，payfee_active，payfee_active_resp，pay，pay_resp，fee_undo，fee_undo_resp，query，query_resp等等。針對不同的繳費系統(tǒng)，這些消息能夠滿足所有的業(yè)務(wù)需求。

　　根據(jù)連接的繳費系統(tǒng)的不同，通過傳入不同的參數(shù)，生成相應(yīng)的MULTIA的進程。MULTIA接收到MSPMAN的PAYFEE協(xié)議的消息后，轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的繳費協(xié)議傳給繳費實體。同樣，MULTIA也會完成不同繳費協(xié)議到PAYFEE協(xié)議的轉(zhuǎn)化。

　　MSPMAN只需要通過一種PAYFEE協(xié)議就可以完成與各個繳費實體的交互，簡化了業(yè)務(wù)的邏輯。

3.3 空中充值系統(tǒng)網(wǎng)站的設(shè)計

　　除了業(yè)務(wù)平臺，還要有對應(yīng)的網(wǎng)站，空中充值系統(tǒng)的管理員可以通過管理網(wǎng)站對業(yè)務(wù)進行管理，代理商也可以通過網(wǎng)站進行話費充值，沖正等操作。

3.3.1 網(wǎng)站架構(gòu)的設(shè)計

　　網(wǎng)站采用MVC（Model、View、Controller）架構(gòu)，MVC這種設(shè)計模式把應(yīng)用邏輯、處理過程和顯示邏輯分成不同的組件實現(xiàn)，通過三者之間的分離達到層間的松散耦合，以實現(xiàn)代碼重用和易于修改，提高系統(tǒng)的靈活性、復(fù)用性和可維護性，達到提高軟件質(zhì)量的目的。

　　系統(tǒng)使用Struts+Spring+Hibernate三者的整合進行開發(fā)，Struts提供了豐富的標(biāo)簽庫（taglib）美化了網(wǎng)頁的設(shè)計；Spring可以用于構(gòu)建輕量級的應(yīng)用，利用Spring的控制反轉(zhuǎn)特性，實現(xiàn)組件之間的松散耦合；Hibernate是對象/關(guān)系映射的解決方案，即ORM （Object/Relational Mapping）。Hibernate提供與數(shù)據(jù)庫無關(guān)的實現(xiàn)方案，程序員只要定義好數(shù)據(jù)持久化對象和數(shù)據(jù)庫表之間的映射就可以方便的使用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法，而不用在系統(tǒng)中嵌入難以維護的SQL語句。

3.3.2 網(wǎng)站主要功能的設(shè)計

　　網(wǎng)站的角色可以分為管理員和代理商兩類。

　　管理員可能有多種角色：開發(fā)人員使用的root權(quán)限，超級管理員（比root用戶少些功能）和普通的管理員。其中普通的管理員又可以分為全省的管理員和各個地市的管理員。代理商可以分為多級，一般定為兩級或三級，每個級別的代理商都有自己對應(yīng)的權(quán)限。

　　對于代理商而言，通過網(wǎng)站可以充值，沖正，查詢充值情況。上級代理商還可以對其發(fā)展的下級代理商進行管理，為下級代理商轉(zhuǎn)賬，查詢轉(zhuǎn)賬情況。

　　對于管理員而言，通過網(wǎng)站，要對自己管轄范圍內(nèi)的代理商進行管理。能夠查看他們的充值，沖正，轉(zhuǎn)賬情況。能夠跟蹤用戶的每次操作，查看操作進行的情況，以方便定位問題。能夠進行各種各樣的匯總，如每日交易匯總，每月交易匯總等等。

4．結(jié)束語

　　在本文中，對現(xiàn)有的小額支付平臺進行了介紹[9]，提出了一個快速構(gòu)建空中充值系統(tǒng)的設(shè)計方案。該設(shè)計方案使系統(tǒng)能夠承受很大的業(yè)務(wù)量[10]，能夠適應(yīng)不同的繳費系統(tǒng)，并且能夠以此為基礎(chǔ)快速的發(fā)展其他的業(yè)務(wù)。

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