分布式交易对账日期的“跨年虫”问题

0、常识

 

分布式系统数据不一致性问题是不可避免，于是对于重要交易（跟钱打交道的，操作不具有“幂等性”的）的都需要对账，对账就有个对账日期（对账日期必须是对账各方共享的，一致认可的），这个日期不能采用自然时间，因为各个子系统的本地自然时间总存在一定的差异，再者交易还有时延，跨国交易还有时区问题。因此，对账日期希望由某个子系统分配，然后在交易请求或响应时发给其他子系统，实现共享。于是，分布式应用中，一笔交易往往需要： 发送方自然时间； 接受方自然时间； 财务时间（对账时间）。

 

1、具体场景
第三方支付机构（比如UMPAY，支付宝）要给银联发送一个扣款请求，银联顺利扣掉用户银行卡中的钱，给第三方支付机构发送“成功”的响应，并在响应中给出了该笔交易的对账日期。
要知道银联的报文格式都是ISO8583的，一般在第15域给出个格式为MMdd的对账日期。（注意：不是yyyyMMdd，省了个年份，跨年的时候就容易出错）。
而第三方支付机构由于是后来发展的，意识到类似千年虫问题的存在，于是在数据库设计时对账日期是以yyyyMMdd存放的。
于是接下来一个很自然的工作是：当银联给出MMdd的对账日期，第三方支付机构应该弄出个yyyyMMdd的对账日期。

 

2、款年时可能出现的问题
前提：银联和第三方支付机构的结算是按日结算
（1）财务日期超前自然日期（提前日切）
    【边界情况描述】
    当前自然时间2008-12-31 23:00:00，但是银联的财务日期提前切到2009-01-01；第三方支付机构给银联发一个扣款请求，并收到成功响应，财务日期给的是“0101”（MMdd格式）；
    【第三方支付机构补齐年份】
    第三方支付机构依据本地系统时间2008-12-31 23:00:00，对“0101”补齐年份，得到SettlementDate=20080101，而当前自然日期是NaturalDate=20081231；
    由于双方协商的结算周期是“按日”，那么正常情况下SettlementDate与NaturalDate最多相差一天，现在却出现：Distance = |SettlementDate - NaturalDate| >> SettlementPeriod，于是判断本次计算出现了因跨年导致的年份不对的情况。if(SettlementDate < NaturalDate) SettlementDate.year += 1;最终得到的对账日期是：20090101
   
（2）财务日期滞后自然日期（滞后日切）
    【边界情况描述】
    当前自然时间2009-01-01 00:10:00，但是银联的财务日期尚未做日切，财务日期是2008-12-31；第三方支付机构给银联发一个扣款请求，并收到成功响应，财务日期给的是“1231”（MMdd格式）；
    【第三方支付机构补齐年份】
    第三方支付机构依据本地系统时间2009-01-01 00:10:00，对“1231”补齐年份，得到SettlementDate=20091231，而当前自然日期是NaturalDate=20090101；
    由于双方协商的结算周期是“按日”，那么正常情况下SettlementDate与NaturalDate最多相差一天，现在却出现：Distance = |SettlementDate - NaturalDate| >> SettlementPeriod，于是判断本次计算出现了因跨年导致的年份不对的情况。if(SettlementDate > NaturalDate) SettlementDate.year -= 1;最终得到的对账日期是：20081231

（3）第三方支付机构得到“补齐年份”的算法
    String-yyyyMMdd SettlementDateNormalization(String MMdd-BankUnion) {
        String SettlementDate = System.currentTime("yyyy") + MMdd-BankUnion;
        String NaturalDate = System.currentTime("yyyyMMdd");
        long Distance = |SettlementDate - NaturalDate|;
        long SettlementPeriod = 1天；//双方协议约定的对账周期常量
        if(Distance >> SettlementPeriod) {//当时间差远远大于对账周期，则说明出现跨年的问题了
            if(SettlementDate < NaturalDate)  SettlementDateNormalized = SettlementDate.yyyy + 1;
            else SettlementDateNormalized = SettlementDate.yyyy - 1;
        }
        return SettlementDateNormalized;
}

（4）分析（3）中的算法
虽然双方协议约定的对账周期常量是1天，但是银联日切工作可能是人工干预的，这样可能因为认为因素导致好几天都没做日切，比如：当前自然时间已经是20090710号了，但是银联的财务日期却还是20090707号。按照上面的算法，第三方支付机构在补齐年份时，输入财务日期：“0707”，初步补齐是SettlementDate=“20090707”，本地自然日期是NaturalDate=“20090710”，两者之差Distance > SettlementPeriod；同时SettlementDate < NaturalDate，于是被规格化成“20100707”。
应该注意到跨年导致的Distance会远远大于SettlementPeriod，这个Distance都快接近一年了。随意算法：if(Distance >> SettlementPeriod)的“远远大于”的具体实施应该是：
if(Distance > SettlementPeriod * Tolerance=7) 最多容忍7天不做日切，或提前7天做日切。

String-yyyyMMdd SettlementDateNormalization(String MMdd-BankUnion) {
        String SettlementDate = System.currentTime("yyyy") + MMdd-BankUnion;
        String NaturalDate = System.currentTime("yyyyMMdd");
        long Distance = |SettlementDate - NaturalDate|;
        long SettlementPeriod = 1天；//双方协议约定的对账周期常量
        int Tolerance = 7;//对账日期切换相对协议滞后或提前的容忍度
        if(Distance > SettlementPeriod * Tolerance) {//当时间差远远大于对账周期，则说明出现跨年的问题了
            if(SettlementDate < NaturalDate)  SettlementDateNormalized = SettlementDate.yyyy + 1;
            else SettlementDateNormalized = SettlementDate.yyyy - 1;
        }
        return SettlementDateNormalized;
}

 

（5）java代码

/**
	 * @param	bankCheckDate	银行传入的清算日期，不带年的
	 * @return	本地补充一个带年的清算日期
	 * */
	protected String caculateBankCheckDate(String bankCheckDate) throws ParseException {
		String yyyyMMdd = null;
		String yyyy = Util.strDateTime("yyyy");
        String stldate = yyyy + bankCheckDate;
        SimpleDateFormat fmt = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");
        long slttime = fmt.parse(stldate).getTime();
        long currtime = System.currentTimeMillis();
        long dis = slttime - currtime;
        long day1 = 24 * 3600 * 1000;
        int tolerance = 7;
        if (Math.abs(dis) >= day1 * tolerance) {
            if (slttime < currtime) {
                yyyy = String.valueOf(Integer.parseInt(yyyy) + 1);
                stldate = yyyy + bankCheckDate;
            } else {
                yyyy = String.valueOf(Integer.parseInt(yyyy) - 1);
                stldate = yyyy + bankCheckDate;
            }
        }
        yyyyMMdd = stldate;
		return yyyyMMdd;
	}

 

（注：有时间需要整理下表达）