一、專案背景
本APP為面向使用者的一款基於NFC的安全支付產品。本APP本作品將密碼學原理、計算機技術、NFC通訊技術和數字貨幣思想有機結合，在全面保障安全性的同時最大限度的提高了消費者的支付體驗。相對於傳統方案，本作品具有以下特點：1）實現貨幣的數字化；2）商家與使用者雙向身份認證；3）交易過程安全保障；4）完善的移動支付體系；5）離線支付，脫離網路；6）賬戶丟失可找回；7）差錯協商，保障交易雙方利益；8）標籤型商城，便捷最大化；9）成本低廉，便於推廣。
使用者是需要使用本產品進行消費的客戶，需要安裝使用者錢包客戶端。主要功能結構圖如下所示：
商家是商品或者服務的提供方，需要安裝商家客戶端。主要功能結構圖如下所示：
二、所遇到的挑戰
本APP使用者反饋APP使用過程中存在卡頓等問題。對於手機APP而言，流暢度的重要性是不言而喻。為了提升流暢度，Google對Android系統進行了大量的優化，包括使用了GPU硬體加速，引入了VSync，把Dalvik換成了Art等。那麼對於我們的APP，出現卡頓問題，勢必會影響使用者體驗感，所以必須對APP卡頓的問題進行分析，並且予以解決。
三、解決問題的步驟
首先，我們進行了幾輪的程式碼review，嘗試從邏輯層面優化程式碼結構，從而減少卡頓問題的發生。這方面的優化，主要是找出在主執行緒中耗時較大的函式，通過優化邏輯去減少API的耗時，分析CPU的工作，儘量讓CPU執行主執行緒中的工作。這方面的工作有很多，比如優化邏輯去減少API的耗時，快取資料以方便更快地對資料進行載入，把耗時的操作移出主執行緒，在子執行緒中進行操作。
其次，優化資料庫表結構，將一些常用的資料放到快取中，在非同步更新到資料庫中。可以把所有的資料庫操作都統一放到一個執行緒佇列當中。
最後，需要完善監控體系。因為雖然產品上線之前，必然會經過嚴密的測試工作，但還由於模式的固定以及測試死角的存在，比如，對於較大規模的APP產品，測試人員是基本無法做到覆蓋到全部的手機機型和ROM，所以很多問題必然還是要依賴於真正上線之後使用者的反饋。在這種情況下，完善的質量監控方案就顯得非常必要，所以需要建立一套牢固的監控體系。這樣，對線上產品的APP質量問題才能第一時間召回，並做到快速修復。那對於如何完善監控體系，目前來看，是有兩個選擇的，一種是基於開源的Skywalking、Cat、Zipkin、Pinpoint等APM系統，以Skywalking為例來講，其是一款基於分散式跟蹤的應用程式效能監控系統。SkyWalking 的核心是資料分析和度量結果的儲存平臺，通過 HTTP 或 gRPC 方式向 SkyWalking Collecter 提交分析和度量資料，SkyWalking Collecter 對資料進行分析和聚合，儲存到 Elasticsearch、H2、MySQL、TiDB 等其一即可，最後我們可以通過 SkyWalking UI 的視覺化介面對最終的結果進行檢視。Skywalking 支援從多個來源和多種格式收集資料：多種語言的 Skywalking Agent 、Zipkin v1/v2 、Istio 勘測、Envoy 度量等資料格式。整體架構看似模組有點多，但在實際上還是比較清晰的，主要就是通過收集各種格式的資料進行儲存，然後展示。所以搭建 Skywalking 服務我們需要關注的是 SkyWalking Collecter、SkyWalking UI 和 儲存裝置，SkyWalking Collecter、SkyWalking UI 官方下載安裝包內已包含，最終我們只需考慮儲存裝置即可。但是使用這種系統，就會面臨工程師不熟悉，工期緊張等問題。第二種選擇就是使用成熟的APM系統，這種，不言而喻，會有較大的短期資金壓力，但是鑑於我們專案的緊迫性，我們選擇使用友盟+應用效能監控平臺U-APM。友盟+的U-APM應用效能監控平臺基於強大的捕獲採集能力，快速定位錯誤根源，提供使用者維度的崩潰統計，快速還原崩潰現場，並設立多種警告通道，助力開發者7*24監控應用情況。非常適用於我們的APP。
四、專案總結
交易安全是當前網際網路+支付儲存應用設計的重中之重。我們的APP為 了實現交易流程的安全與快捷，在使用 NFC 功能短距安全傳輸的同時，設計了以下交易流程增強安全性。本APP具有數字化、移動化、高效化的優勢特點。但在APP執行期間出現了卡頓的問題，影響了使用者體驗感，於是我們通過修改程式碼邏輯及資料庫表結構，同時完善監控體系的方法解決優化了這個問題。
作者：陳靜茹