资损防控：搞定跨境交易系统中金额处理规范

文摘 2025-01-03 22:20 新加坡

大家好，我是隐墨星辰，深耕境内/跨境支付架构设计十余年。今天和大家聊一个资损防控的课题：交易系统中金额的计算、存储、传输相关的最佳实践。

这篇文章主要讲清楚：交易系统（电商、支付等）金额处理常见资损场景，如何构建一个适合跨境支付业务（中国业务更不在话下）的Money类，应用Money的最佳实践，包括计算、存储、传输，目的是在金额处理上减少资损风险。

1. 背景

前几天有读者私聊我问了几个问题：

“做国际支付，不同的币种的最小单位不同，比如人民币是分，日元是元，那数据库里面应该应该保存整数还是小数？”
“从哪里获取到这个币种的最小单位是多少？”
“我赞成你说的不应该直接对金额进行加减乘除操作，但我还是不知道怎么做，怎样才能落地呢？”

以前在公司时，也有兄弟部门因为金额处理不当，导致了好几万的资损故障，然后过来问我金额处理的最佳实践，当时也给他们做过一次相关分享。

2. 金额处理场景

从上图可以看到，对于交易系统而言，一共有下面几种场景需要做金额处理：

接收外部请求。比如商户下单100元，或用户转账1000元。
内部应用处理。比如计算手续费等。
内部应用保存到数据库，从数据库读取。
内部应用之间传输。
发送给外部系统或银行渠道。比如向银行请求扣款100元。

3. 金额计算常见误区及严重后果

对于研发经验不足的团队而言，经常会犯以下几种错误：

没有定义统一的Money类，各系统间使用BigDecimal、double、long等数据类型进行金额处理及存储。
定义了统一的Money类，但是写代码时不严格遵守，仍然有些代码使用BigDecimal、double、long等数据类型进行金额处理。
手动对金额进行加、减、乘、除运算，单位（元与分）换算。

带来的后果，通常就是资金损失，再细化一下，最常见的情况有下面3种：

手动做单位换算导致金额被放大或缩小100倍。

比如大家规定传的是元，但是其中有位同学忘记了，以为传的是分，外部渠道要求传元，就手动乘以100。或者反过来。
还有一种情况，部分币种比如日元最小单元就是元，假如系统约定传的是分，外部渠道要求传元，就可能在网关处理时手动乘以100。

1分钱归属问题。比如结算给商家，或计算手续费时，碰到除不尽时，使用四舍五入，还是向零舍入，还是银行家舍入？这取决于财务策略。
精度丢失。在大金额时，double有可能会有精度丢失问题。

4. 金额处理原则

直接上答案：

制定适用于公司业务的Money类来统一处理金额。
在入口网关接收到请求后，就转换为Money类。
所有内部应用的金额处理，强制全部使用Money类运算、传输，禁止自己手动加减乘除、单位换算（比如元到分）。
数据库使用DECIMAL类型保存，保存单位为元。
在出口网关外发时，再根据外部接口文档要求，转换成使用指定的单位。有些是元，有些是分（最小货币单位）

5. 制定Money类

JAVA有制定金额处理规范JSR 354（Java Specification Request 354），对应的实现包是Java Money API（javax.money），它提供了一套用于处理货币和货币计算的API。不过我们通常选择实现自己的Money类，主要是方便，可以自由定制，比如小数舍入问题。

一个Money类通常包括以下几个主要方面：

通过参数生成一个Money类。
加减乘除处理。
比较处理。
获取金额（元）和获取最小单位金额（元或分）。

下面的代码由ChatGPT o1模型生成。

提示词为：

编写一个Money类，支持跨境支付场景下的多币种诉求。要求：1）实现Comparable和Serializable。2）成员变量币种使用BigDecimal amount，Currency currency。3）静态方法传入币种和数字返回一个Money类实例。4）支持：加、减、乘、除、比较大小操作，加减和比较需要判断币种相同。5）默认使用四余五入，但是支持RoundingMode能力。6）提供getAmount和getAmountMinorUnit方法，前者返回单位元，后者返回币种的最小单位，通过Currency.getDefaultFractionDigits()和amount计算出来。

生成的 Money 类实现了跨境支付场景下多币种的高精度金额处理，满足了以下关键需求：

实现了 Comparable 和 Serializable 接口，支持排序和序列化。
使用 BigDecimal 和 Currency 来表示金额和币种，确保高精度和标准化。
提供了丰富的操作方法，包括加、减、乘、除，并且支持自定义和四舍五入模式。
提供了 getAmount 和 getAmountMinorUnit 方法，分别返回单位元和最小单位的金额。
确保类的不可变性和线程安全性。
根据币种自动计算出最小单位，比如人民币就是分，而日元就是元。
只有相同币种才能做加、减。
乘除支持舍入，默认使用四舍五入，但是支持其它舍入方式。

通过这种设计，可以在跨境支付、金融应用等需要高精度、多币种支持的场景中安全、有效地使用 Money 类进行金额处理。

后面会做拆解说明。

完整代码如下：

import java.io.Serializable;import java.math.BigDecimal;import java.math.RoundingMode;import java.util.Currency;import java.util.Objects;

/** * Money类用于表示不同币种的金额，支持高精度计算和多币种操作。 * 该类是不可变的（immutable），并且实现了Comparable和Serializable接口。 */public final class Money implements Comparable<Money>, Serializable {    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private final BigDecimal amount;    private final Currency currency;

    /**     * 私有构造函数，确保通过工厂方法创建实例。     *     * @param amount   金额，单位为元     * @param currency 币种，非空     */    private Money(BigDecimal amount, Currency currency) {        if (amount == null) {            throw new IllegalArgumentException("Amount cannot be null.");        }        if (currency == null) {            throw new IllegalArgumentException("Currency cannot be null.");        }        this.amount = amount;        this.currency = currency;    }

    /**     * 静态工厂方法，通过传入Currency和BigDecimal金额创建Money实例。     * 默认使用RoundingMode.HALF_UP进行四舍五入。     *     * @param currency 币种     * @param amount   金额，单位为元     * @return 新的Money实例     */    public static Money of(Currency currency, BigDecimal amount) {        return of(currency, amount, RoundingMode.HALF_UP);    }

    /**     * 静态工厂方法，通过传入Currency和BigDecimal金额创建Money实例。     * 允许指定RoundingMode进行四舍五入。     *     * @param currency     币种     * @param amount       金额，单位为元     * @param roundingMode 四舍五入模式     * @return 新的Money实例     */    public static Money of(Currency currency, BigDecimal amount, RoundingMode roundingMode) {        Objects.requireNonNull(currency, "Currency cannot be null.");        Objects.requireNonNull(amount, "Amount cannot be null.");        Objects.requireNonNull(roundingMode, "RoundingMode cannot be null.");

        BigDecimal scaledAmount = amount.setScale(                currency.getDefaultFractionDigits(),                roundingMode        );

        return new Money(scaledAmount, currency);    }

    /**     * 加法操作，返回新的Money实例。     * 仅允许相同币种的加法操作。     *     * @param other 加数     * @return 相加后的Money实例     * @throws IllegalArgumentException 如果币种不一致     */    public Money add(Money other) {        validateSameCurrency(other);        BigDecimal resultAmount = this.amount.add(other.amount);        return new Money(resultAmount, this.currency);    }

    /**     * 减法操作，返回新的Money实例。     * 仅允许相同币种的减法操作。     *     * @param other 减数     * @return 相减后的Money实例     * @throws IllegalArgumentException 如果币种不一致     */    public Money subtract(Money other) {        validateSameCurrency(other);        BigDecimal resultAmount = this.amount.subtract(other.amount);        return new Money(resultAmount, this.currency);    }

    /**     * 乘法操作，使用默认舍入模式（RoundingMode.HALF_UP），返回新的Money实例。     *     * @param multiplier 乘数     * @return 乘法后的Money实例     * @throws ArithmeticException 如果需要进行舍入但无法进行     * @throws IllegalArgumentException 如果multiplier为null     */    public Money multiply(BigDecimal multiplier) {        return multiply(multiplier, RoundingMode.HALF_UP);    }

    /**     * 乘法操作，返回新的Money实例。     *     * @param multiplier    乘数     * @param roundingMode  四舍五入模式     * @return 乘法后的Money实例     * @throws ArithmeticException 如果需要进行舍入但没有指定舍入模式     * @throws IllegalArgumentException 如果multiplier或roundingMode为null     */    public Money multiply(BigDecimal multiplier, RoundingMode roundingMode) {        Objects.requireNonNull(multiplier, "Multiplier cannot be null.");        Objects.requireNonNull(roundingMode, "RoundingMode cannot be null.");

        BigDecimal resultAmount = this.amount.multiply(multiplier)                .setScale(currency.getDefaultFractionDigits(), roundingMode);        return new Money(resultAmount, this.currency);    }

    /**     * 除法操作，返回新的Money实例。     *     * @param divisor       除数     * @param scale         保留的小数位数     * @param roundingMode  四舍五入模式     * @return 除法后的Money实例     * @throws ArithmeticException 如果除数为零或无法精确表示     * @throws IllegalArgumentException 如果divisor或roundingMode为null     */    public Money divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode) {        Objects.requireNonNull(divisor, "Divisor cannot be null.");        Objects.requireNonNull(roundingMode, "RoundingMode cannot be null.");        if (divisor.compareTo(BigDecimal.ZERO) == 0) {            throw new ArithmeticException("Division by zero.");        }

        BigDecimal resultAmount = this.amount.divide(divisor, scale, roundingMode)                .setScale(currency.getDefaultFractionDigits(), roundingMode);        return new Money(resultAmount, this.currency);    }

    /**     * 比较大小，仅允许相同币种的比较。     *     * @param other 要比较的Money对象     * @return 负数、零或正数，分别表示小于、等于或大于     * @throws IllegalArgumentException 如果币种不一致     */    @Override    public int compareTo(Money other) {        validateSameCurrency(other);        return this.amount.compareTo(other.amount);    }

    /**     * 获取金额，单位为元。     *     * @return 金额     */    public BigDecimal getAmount() {        return amount;    }

    /**     * 获取最小单位金额，通过Currency.getDefaultFractionDigits()和amount计算。     * 例如，人民币1元 = 100分，日元1元 = 1元。     *     * @return 最小单位金额     */    public BigDecimal getAmountMinorUnit() {        int fractionDigits = currency.getDefaultFractionDigits();        return amount.movePointRight(fractionDigits);    }

    /**     * 获取币种。     *     * @return 币种     */    public Currency getCurrency() {        return currency;    }

    /**     * 校验两个Money对象的币种是否相同。     *     * @param other 另一个Money对象     * @throws IllegalArgumentException 如果币种不一致     */    private void validateSameCurrency(Money other) {        if (!this.currency.equals(other.currency)) {            throw new IllegalArgumentException("Currencies do not match.");        }    }

    /**     * 重写equals方法，基于金额和币种判断相等。     *     * @param o 其他对象     * @return 是否相等     */    @Override    public boolean equals(Object o) {        if (this == o) return true;        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        Money money = (Money) o;        return amount.equals(money.amount) &&                currency.equals(money.currency);    }

    /**     * 重写hashCode方法，基于金额和币种生成哈希码。     *     * @return 哈希码     */    @Override    public int hashCode() {        return Objects.hash(amount, currency);    }

    /**     * 重写toString方法，格式化输出币种和金额。     *     * @return 格式化后的字符串     */    @Override    public String toString() {        return String.format("%s %s", currency.getCurrencyCode(), amount);    }}

下面做拆解说明。

5.1. 核心属性

public final class Money implements Comparable<Money>, Serializable {    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private final BigDecimal amount;    private final Currency currency;}

5.2. 通过金额数值和币种构建一个Money类

/**     * 私有构造函数，确保通过工厂方法创建实例。     *     * @param amount   金额，单位为元     * @param currency 币种，非空     */    private Money(BigDecimal amount, Currency currency) {        if (amount == null) {            throw new IllegalArgumentException("Amount cannot be null.");        }        if (currency == null) {            throw new IllegalArgumentException("Currency cannot be null.");        }        this.amount = amount;        this.currency = currency;    }

    /**     * 静态工厂方法，通过传入Currency和BigDecimal金额创建Money实例。     * 默认使用RoundingMode.HALF_UP进行四舍五入。     *     * @param currency 币种     * @param amount   金额，单位为元     * @return 新的Money实例     */    public static Money of(Currency currency, BigDecimal amount) {        return of(currency, amount, RoundingMode.HALF_UP);    }

    /**     * 静态工厂方法，通过传入Currency和BigDecimal金额创建Money实例。     * 允许指定RoundingMode进行四舍五入。     *     * @param currency     币种     * @param amount       金额，单位为元     * @param roundingMode 四舍五入模式     * @return 新的Money实例     */    public static Money of(Currency currency, BigDecimal amount, RoundingMode roundingMode) {        Objects.requireNonNull(currency, "Currency cannot be null.");        Objects.requireNonNull(amount, "Amount cannot be null.");        Objects.requireNonNull(roundingMode, "RoundingMode cannot be null.");

        BigDecimal scaledAmount = amount.setScale(                currency.getDefaultFractionDigits(),                roundingMode        );

        return new Money(scaledAmount, currency);    }

5.3. 加减乘除

注意除法有除不尽舍入的问题，需要根据业务来指定舍入的模式，建议默认提供四舍五入，但是保留指定模式的能力。具体可以参考：java.math.RoundingMode。

UP：远零方向舍入。示例：1.6返回2，-1.6返回-2。

DOWN：向零方向舍入。示例：1.6返回1，-1.6返回-1。

CEILING：向上舍入。示例：1.6返回2，-1.6返回-1。

FLOOR：向下舍入。示例：1.6返回1，-1.6返回-2。

HALF_UP：四舍五入。示例：1.5返回2，-1.5返回-2。

HALF_DOWN：五舍六入。示例：1.5返回1，-1.5返回-1，1.6返回2，-1.6返回-2。

HALF_EVEN：银行家算法，尾数小于0.5舍，尾数大于0.5入，尾数等于0.5往最终结果是偶数的方向进。示例：1.51返回2，-1.49返回-1，2.5返回2，3.5返回4（1.5，2.5，3.5，4.5，5.5等这些最终只出现2，4，4，4，6等偶数）。

加和减，需要先判断币种，只有币种相同才能做加减。

    /**     * 加法操作，返回新的Money实例。     * 仅允许相同币种的加法操作。     *     * @param other 加数     * @return 相加后的Money实例     * @throws IllegalArgumentException 如果币种不一致     */    public Money add(Money other) {        validateSameCurrency(other);        BigDecimal resultAmount = this.amount.add(other.amount);        return new Money(resultAmount, this.currency);    }

    /**     * 减法操作，返回新的Money实例。     * 仅允许相同币种的减法操作。     *     * @param other 减数     * @return 相减后的Money实例     * @throws IllegalArgumentException 如果币种不一致     */    public Money subtract(Money other) {        validateSameCurrency(other);        BigDecimal resultAmount = this.amount.subtract(other.amount);        return new Money(resultAmount, this.currency);    }

    /**     * 乘法操作，使用默认舍入模式（RoundingMode.HALF_UP），返回新的Money实例。     *     * @param multiplier 乘数     * @return 乘法后的Money实例     * @throws ArithmeticException 如果需要进行舍入但无法进行     * @throws IllegalArgumentException 如果multiplier为null     */    public Money multiply(BigDecimal multiplier) {        return multiply(multiplier, RoundingMode.HALF_UP);    }

    /**     * 乘法操作，返回新的Money实例。     *     * @param multiplier    乘数     * @param roundingMode  四舍五入模式     * @return 乘法后的Money实例     * @throws ArithmeticException 如果需要进行舍入但没有指定舍入模式     * @throws IllegalArgumentException 如果multiplier或roundingMode为null     */    public Money multiply(BigDecimal multiplier, RoundingMode roundingMode) {        Objects.requireNonNull(multiplier, "Multiplier cannot be null.");        Objects.requireNonNull(roundingMode, "RoundingMode cannot be null.");

        BigDecimal resultAmount = this.amount.multiply(multiplier)                .setScale(currency.getDefaultFractionDigits(), roundingMode);        return new Money(resultAmount, this.currency);    }

    /**     * 除法操作，返回新的Money实例。     *     * @param divisor       除数     * @param scale         保留的小数位数     * @param roundingMode  四舍五入模式     * @return 除法后的Money实例     * @throws ArithmeticException 如果除数为零或无法精确表示     * @throws IllegalArgumentException 如果divisor或roundingMode为null     */    public Money divide(BigDecimal divisor, int scale, RoundingMode roundingMode) {        Objects.requireNonNull(divisor, "Divisor cannot be null.");        Objects.requireNonNull(roundingMode, "RoundingMode cannot be null.");        if (divisor.compareTo(BigDecimal.ZERO) == 0) {            throw new ArithmeticException("Division by zero.");        }

        BigDecimal resultAmount = this.amount.divide(divisor, scale, roundingMode)                .setScale(currency.getDefaultFractionDigits(), roundingMode);        return new Money(resultAmount, this.currency);    }

5.4. 比较大小

    /**     * 比较大小，仅允许相同币种的比较。     *     * @param other 要比较的Money对象     * @return 负数、零或正数，分别表示小于、等于或大于     * @throws IllegalArgumentException 如果币种不一致     */    @Override    public int compareTo(Money other) {        validateSameCurrency(other);        return this.amount.compareTo(other.amount);    }

5.5. 返回元和分单位的数字

所有内部应用全部使用getAmount()，不允许使用getAmountMinorUnit()。保证内部应用大家的语义保持一致。

只有请求外部渠道时，如果渠道要求使用币种最小单位，才使用getAmountMinorUnit()。

    /**     * 获取金额，单位为元。     *     * @return 金额     */    public BigDecimal getAmount() {        return amount;    }

    /**     * 获取最小单位金额，通过Currency.getDefaultFractionDigits()和amount计算。     * 例如，人民币1元 = 100分，日元1元 = 1元。     *     * @return 最小单位金额     */    public BigDecimal getAmountMinorUnit() {        int fractionDigits = currency.getDefaultFractionDigits();        return amount.movePointRight(fractionDigits);    }

6. Money类实际应用最佳实践

从接收外部请求开始，到内部计算、存储，最后外发到渠道，完整实践说明。

6.1. 接收入口请求

在入口网关处，先转换成Money类，再往后请求。

// 使用外部请求的参数构建Money类Money payAmount = Money.of(BigDecimal.valueOf(outRequest.getPayAmount()), outRequest.getCurrency()); 
// 构建内部请求PayRequest request = new PayRequest();request.setPayAmount(payAmount);... ...
// 发给内部应用payService.pay(request);

6.2. 内部应用运算

内部所有应用，全部使用Money类流转和计算。

Money payAmount = request.getPayAmount();Money fee = payAmount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.03));
// 其它处理

6.3. 内部数据库存储

Money payAmount = request.getPayAmount();BigDecimal amount = payAmount.getAmount();String currency = payAmount.getCurrency().getCurrencyCode();
// 构建DOOrder order = new Order();order.setAmount(amount);order.setCurrency(currency);...
// 保存入库saveToDB(order);

6.4. 外发处理

渠道要求是元，使用：

payAmount.getAmount();

如果要求是分或最小币种单位，使用:

payAmount.getAmountMinorUnit();

7. 结束语

金额如果处理得不好，带来的直接后果就是资金损失，哪怕不是今天，早晚也得出事。

如果你是研发同学，发现内部还没有使用Money类处理金额，建议早点对内部系统做改造。如果你是产品经理，建议转给内部研发工程师，避免踩资损的坑。

文章已收录到《图解支付系统设计与实现》。

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隐墨星辰

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