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PixWave

Python

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像素波

PixWave是一种可扩展的高性能数字钱包微服务，旨在使用多网关架构通过PIX处理实时支付。该系统集成了多个支付网关，包括Mercado Pago和Gerencianet ，确保可靠性和无缝回退功能。通过在任何给定时刻动态选择最可用的网关，PixWave 最大限度地减少停机时间并确保连续的支付处理。

该架构具有弹性、模块化和可扩展性，使用Docker进行容器化，使用Kubernetes进行编排，使用Redis进行缓存，使用SNS进行异步消息传递，使用ELK 堆栈（Logstash、Elasticsearch、Kibana）进行集中日志记录和实时监控系统性能。

主要特点

具有实时网关选择和自动回退功能的多网关架构。
具有重试机制的异步作业处理，用于处理失败的事务和长时间运行的任务。
使用ELK 堆栈（Elasticsearch、Logstash、Kibana）进行集中日志记录和实时监控。
由 Docker 和 Kubernetes 提供支持的可扩展性和弹性，确保系统能够处理高负载并在压力下保持运行。

系统架构

1.基于微服务的架构

PixWave 遵循基于微服务的架构，其中关键组件（例如支付处理、用户管理和交易监控）被解耦为独立的服务。这种设计可以独立扩展各个服务并对其进行维护，而不会影响整个系统。

Laravel用作后端框架来管理支付交易、用户交互和 API 请求。
Docker将每个服务容器化，确保开发、测试和生产环境之间的一致性。
Kubernetes协调这些容器的部署和管理，提供自动扩展、自我修复和负载平衡等功能。

2.付款处理

PixWave的核心是其支付处理模块，旨在处理具有高可用性和容错性的实时PIX交易。该系统集成了两个主要支付网关： Mercado Pago和Gerencianet ，并采用智能网关选择机制。

2.1.具有后备功能的多网关系统

系统首先尝试通过主网关（Mercado Pago 或 Gerencianet）处理付款。
Redis存储每个网关的可用性状态，可以快速检索和决策。
如果主网关不可用，系统会立即切换到后备网关，确保连续支付处理并最大限度地减少停机时间。

2.2.交易管理

所有交易都记录在MySQL中，包括交易金额、用户 ID、使用的网关、状态（成功、失败或待处理）和时间戳等详细信息。
基于枚举的状态管理标准化了不同网关之间的事务状态，以确保数据库的一致性。
作业队列异步处理支付处理，允许用户无需等待整个过程完成即可发起支付。

3.作业和重试机制

PixWave 中的作业系统对于处理付款处理和重试等任务至关重要。通过异步分派支付请求作业，PixWave 为用户提供非阻塞体验并提高整体系统响应能力。

3.1.工作处理

当请求支付时，会调度一个作业来异步处理交易，联系相关的支付网关来提交交易并检索结果。
作业并行处理，确保高效处理大量付款。

3.2.重试机制

如果由于网关问题导致支付尝试失败，系统最多会重试3 次，然后才会将交易标记为失败。
在所有重试尝试之后，系统切换到后备网关并重试支付。
如果回退也失败，则事务将被记录为失败，并且可能通过SNS发送警报以进行进一步调查。

4.使用Redis进行缓存

PixWave 使用Redis进行缓存，以增强性能并减少主数据库的负载。

网关可用性：缓存在Redis中，允许系统快速确定使用哪个支付网关，而无需进行冗余的API调用。
事务查找：最近处理的事务被缓存，从而实现快速查找并减少对 MySQL 数据库的不必要查询。

5.集中记录和监控

Logstash和Elasticsearch用于管理集中式日志记录，提供对系统事件、错误和性能指标的实时洞察。

Logstash从所有服务（Laravel、作业队列、支付网关）收集日志并将其发送到Elasticsearch进行索引。
Elasticsearch可以为系统健康检查和故障排除提供强大的查询功能。
Kibana提供了一个图形仪表板，用于探索日志、跟踪错误和可视化系统性能。

6.消息队列和异步通知

PixWave 使用SNS（简单通知服务）在微服务之间进行消息传递以及向外部系统发送通知。

处理交易时，通知会通过 SNS 发送到外部系统（例如用户应用程序或第三方服务），确保系统即使在高流量下也能保持响应。
系统组件之间的内部消息传递通过SQL和SNS处理，确保服务之间的解耦通信。

安装说明

1.克隆存储库

首先，将 PixWave 存储库克隆到本地计算机：

git clone https://github.com/your-repository/pixwave.git
cd pixwave

2.设置环境变量

将.env.example文件复制到.env并配置环境变量。这些变量包括数据库凭据、支付网关凭据（Mercado Pago 和 Gerencianet）以及其他服务的 API 密钥：

cp .env.example .env

更新.env文件中的以下值：

DB_HOST 、 DB_PORT 、 DB_DATABASE 、 DB_USERNAME 、 DB_PASSWORD – MySQL 数据库设置。
MERCADOPAGO_ACCESS_TOKEN – Mercado Pago 访问令牌。
GERENCIANET_CLIENT_ID 、 GERENCIANET_CLIENT_SECRET 、 GERENCIANET_PIX_KEY – Gerencianet API 凭据。
SNS_API_KEY – 用于通知的 SNS API 密钥。
LOGSTASH_HOST – Logstash 服务的主机（用于集中式日志记录）。

3.安装依赖项

运行以下命令来安装所有必需的依赖项：

composer install

4.设置 Docker

确保您的计算机上安装了Docker 。然后，使用Docker Compose构建并运行必要的容器：

docker-compose up --build

该命令将启动以下服务：

Laravel 应用程序（PHP 后端）
MySQL （关系型数据库）
Redis （缓存）
Elasticsearch 和 Logstash （集中日志记录）
Kibana （日志分析接口）

5.运行迁移和播种器

容器启动并运行后，执行迁移以设置数据库架构并播种一些初始数据：

docker exec -it laravel_app php artisan migrate --seed

6.生成应用程序密钥

生成应用程序加密密钥，Laravel 使用该密钥进行安全加密：

docker exec -it laravel_app php artisan key:generate

7.运行应用程序

一切设置完毕后，您现在可以访问该应用程序。默认情况下，该应用程序将在http://localhost上可用：

docker-compose up

在浏览器中访问http://localhost即可与 PixWave 系统交互。

运行测试

PixWave 包含一个全面的测试套件。要运行测试，请确保您位于 Docker 容器内或已设置本地环境。运行以下命令：

docker exec -it laravel_app php artisan test

这将执行单元和功能测试，以确保支付系统的功能，包括作业处理、网关回退和交易历史管理。

故障排除

端口冲突：如果遇到端口冲突（例如，系统上已运行 Redis 或 MySQL），请更新docker-compose.yml文件以更改默认端口映射。
权限错误：如果尝试写入日志或存储时出现权限问题，请通过运行以下命令确保storage/和bootstrap/cache/目录可写：
```
sudo chmod -R 775 storage
sudo chmod -R 775 bootstrap/cache
```
容器重新启动：如果容器重新启动或无法运行，请检查日志以获取详细的错误消息：
```
docker-compose logs
```