大数据培训 | 电商用户行为分析之订单支付实时监控

​在电商网站中，订单的支付作为直接与营销收入挂钩的一环，在业务流程中非常重要。对于订单而言，为了正确控制业务流程，也为了增加用户的支付意愿，网站一般会设置一个支付失效时间，超过一段时间不支付的订单就会被取消。另外，对于订单的支付，我们还应保证用户支付的正确性，这可以通过第三方支付平台的交易数据来做一个实时对账。在接下来的内容中，我们将实现这两个需求。

模块创建和数据准备

同样地，在 UserBehaviorAnalysis 下新建一个 maven module 作为子项目，命名为 OrderTimeoutDetect。在这个子模块中，我们同样将会用到 flink 的 CEP 库来实现事件流的模式匹配，所以需要在 pom 文件中引入 CEP 的相关依赖：

<dependency>

<groupId>org.apache.flink</groupId>

<artifactId>flink-cep-scala_${scala.binary.version}</artifactId>

<version>${flink.version}</version>

</dependency>

同样，在 src/main/目录下，将默认源文件目录 java 改名为 scala。

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代码实现

在电商平台中，最终创造收入和利润的是用户下单购买的环节；更具体一点，是用户真正完成支付动作的时候。用户下单的行为可以表明用户对商品的需求，但在现实中，并不是每次下单都会被用户立刻支付。当拖延一段时间后，用户支付的意愿会降低。所以为了让用户更有紧迫感从而提高支付转化率，同时也为了防范订单支付环节的安全风险，电商网站往往会对订单状态进行监控，设置一个失效时间（比如 15 分钟），如果下单后一段时间仍未支付，订单就会被取消。

使用 CEP 实现

我们首先还是利用 CEP 库来实现这个功能。我们先将事件流按照订单号 orderId 分流，然后定义这样的一个事件模式：在 15 分钟内，事件“create”与“pay”非严格紧邻：

val orderPayPattern = Pattern.beginOrderEvent

.where(_.eventType == "create")

.followedBy("follow")

.where(_.eventType == "pay")

.within(Time.seconds(5))

这样调用.select 方法时，就可以同时获取到匹配出的事件和超时未匹配的事件了。

在 src/main/scala 下继续创建 OrderTimeout.scala 文件，新建一个单例对象。定义样例类 OrderEvent，这是输入的订单事件流；另外还有 OrderResult，这是输出显示 的 订 单 状 态 结 果 。 订 单 数 据 也 本 应 该 从 UserBehavior 日 志 里 提 取 ， 由 于 UserBehavior.csv 中没有做相关埋点，我们从另一个文件 OrderLog.csv 中读取登录数据_大数据培训。

完整代码如下：

OrderTimeoutDetect/src/main/scala/OrderTimeout.scala

case class OrderEvent(orderId: Long, eventType: String, eventTime: Long)

case class OrderResult(orderId: Long, eventType: String)

object OrderTimeout {

def main(args: Array[String]): Unit = {

val env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment

env.setParallelism(1)

env.setStreamTimeCharacteristic(TimeCharacteristic.EventTime)

val orderEventStream = env.readTextFile("YOUR_PATH\resources\OrderLog.csv")

.map( data => {

val dataArray = data.split(",")

OrderEvent(dataArray(0).toLong, dataArray(1), dataArray(3).toLong)

})

.assignAscendingTimestamps(_.eventTime * 1000)

// 定义一个带匹配时间窗口的模式

val orderPayPattern = Pattern.beginOrderEvent

.where(_.eventType == "create")

.followedBy("follow")

.where(_.eventType == "pay")

.within(Time.minutes(15))

// 定义一个输出标签

val orderTimeoutOutput = OutputTagOrderResult

// 订单事件流根据 orderId 分流，然后在每一条流中匹配出定义好的模式

val patternStream = CEP.pattern(orderEventStream.keyBy("orderId"), orderPayPattern)

val completedResult = patternStream.select(orderTimeoutOutput) {

// 对于已超时的部分模式匹配的事件序列，会调用这个函数

(pattern: Map[String, Iterable[OrderEvent]], timestamp: Long) => {

val createOrder = pattern.get("begin")

OrderResult(createOrder.get.iterator.next().orderId, "timeout")

}

} {

// 检测到定义好的模式序列时，就会调用这个函数

pattern: Map[String, Iterable[OrderEvent]] => {

val payOrder = pattern.get("follow")

OrderResult(payOrder.get.iterator.next().orderId, "success")

}

}

// 拿到同一输出标签中的 timeout 匹配结果（流）

val timeoutResult = completedResult.getSideOutput(orderTimeoutOutput)

completedResult.print()

timeoutResult.print()

env.execute("Order Timeout Detect Job")

}

}

使用 Process Function 实现

我们同样可以利用 Process Function，自定义实现检测订单超时的功能。为了简化问题，我们只考虑超时报警的情形，在 pay 事件超时未发生的情况下，输出超时报警信息。

一个简单的思路是，可以在订单的 create 事件到来后注册定时器，15 分钟后触发；然后再用一个布尔类型的 Value 状态来作为标识位，表明 pay 事件是否发生过。如果 pay 事件已经发生，状态被置为 true，那么就不再需要做什么操作；而如果 pay 事件一直没来，状态一直为 false，到定时器触发时，就应该输出超时报警信息_大数据视频。

具体代码实现如下：

OrderTimeoutDetect/src/main/scala/OrderTimeoutWithoutCep.scala

object OrderTimeoutWithoutCep {

def main(args: Array[String]): Unit = {

val env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment

env.setStreamTimeCharacteristic(TimeCharacteristic.EventTime)

env.setParallelism(1)

val orderEventStream = env.readTextFile("YOUR_PATH\resources\OrderLog.csv")

.map( data => {

val dataArray = data.split(",")

OrderEvent(dataArray(0).toLong, dataArray(1), dataArray(3).toLong)

})

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.assignAscendingTimestamps(_.eventTime * 1000)

.keyBy(_.orderId)

// 自定义一个 process function，进行 order 的超时检测，输出超时报警信息

val timeoutWarningStream = orderEventStream

.process(new OrderTimeoutAlert)

timeoutWarningStream.print()

env.execute()

}

class OrderTimeoutAlert extends KeyedProcessFunction[Long, OrderEvent, OrderResult]

{

lazy val isPayedState: ValueState[Boolean] = getRuntimeContext.getState(new

ValueStateDescriptor[Boolean]("ispayed-state", classOf[Boolean]))

override def processElement(value: OrderEvent, ctx: KeyedProcessFunction[Long,

OrderEvent, OrderResult]#Context, out: Collector[OrderResult]): Unit = {

val isPayed = isPayedState.value()

if (value.eventType == "create" && !isPayed) {

ctx.timerService().registerEventTimeTimer(value.eventTime * 1000L + 15 * 60 *

1000L)

} else if (value.eventType == "pay") {

isPayedState.update(true)

}

}

override def onTimer(timestamp: Long, ctx: KeyedProcessFunction[Long, OrderEvent,

OrderResult]#OnTimerContext, out: Collector[OrderResult]): Unit = {

val isPayed = isPayedState.value()

if (!isPayed) {

out.collect(OrderResult(ctx.getCurrentKey, "order timeout"))

}

isPayedState.clear()

}

}

}

来自两条流的订单交易匹配

对于订单支付事件，用户支付完成其实并不算完，我们还得确认平台账户上是否到账了。而往往这会来自不同的日志信息，所以我们要同时读入两条流的数据来做 合 并 处 理 。 这 里 我 们 利 用 connect 将 两 条 流 进 行 连 接 ， 然 后 用 自 定 义 的 CoProcessFunction 进行处理。

具体代码如下：

TxMatchDetect/src/main/scala/TxMatch

case class OrderEvent( orderId: Long, eventType: String, txId: String, eventTime: Long )

case class ReceiptEvent( txId: String, payChannel: String, eventTime: Long )

object TxMatch {

val unmatchedPays = new OutputTagOrderEvent

val unmatchedReceipts = new OutputTagReceiptEvent

def main(args: Array[String]): Unit = {

val env = StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment

env.setParallelism(1)

env.setStreamTimeCharacteristic(TimeCharacteristic.EventTime)

val orderEventStream = env.readTextFile("YOUR_PATH\resources\OrderLog.csv")

.map( data => {

val dataArray = data.split(",")

OrderEvent(dataArray(0).toLong, dataArray(1), dataArray(2),

dataArray(3).toLong)

})

.filter(_.txId != "")

.assignAscendingTimestamps(_.eventTime * 1000L)

.keyBy(_.txId)

val receiptEventStream = env.readTextFile("YOUR_PATH\resources\ReceiptLog.csv")

.map( data => {

val dataArray = data.split(",")

ReceiptEvent(dataArray(0), dataArray(1), dataArray(2).toLong)

})

.assignAscendingTimestamps(_.eventTime * 1000L)

.keyBy(_.txId)

val processedStream = orderEventStream

.connect(receiptEventStream)

.process(new TxMatchDetection)

processedStream.getSideOutput(unmatchedPays).print("unmatched pays")

processedStream.getSideOutput(unmatchedReceipts).print("unmatched receipts")

processedStream.print("processed")

env.execute()

}

class TxMatchDetection extends CoProcessFunction[OrderEvent, ReceiptEvent,

(OrderEvent, ReceiptEvent)]{

lazy val payState: ValueState[OrderEvent] = getRuntimeContext.getState(new

ValueStateDescriptorOrderEvent )

lazy val receiptState: ValueState[ReceiptEvent] = getRuntimeContext.getState(new

ValueStateDescriptor[ReceiptEvent]("receipt-state", classOf[ReceiptEvent]) )

override def processElement1(pay: OrderEvent, ctx: CoProcessFunction[OrderEvent,

ReceiptEvent, (OrderEvent, ReceiptEvent)]#Context, out: Collector[(OrderEvent,

ReceiptEvent)]): Unit = {

val receipt = receiptState.value()

if( receipt != null ){

receiptState.clear()

out.collect((pay, receipt))

} else{

payState.update(pay)

ctx.timerService().registerEventTimeTimer(pay.eventTime * 1000L)

}

}

override def processElement2(receipt: ReceiptEvent, ctx:

CoProcessFunction[OrderEvent, ReceiptEvent, (OrderEvent, ReceiptEvent)]#Context, out:

Collector[(OrderEvent, ReceiptEvent)]): Unit = {

val payment = payState.value()

if( payment != null ){

payState.clear()

out.collect((payment, receipt))

} else{

receiptState.update(receipt)

ctx.timerService().registerEventTimeTimer(receipt.eventTime * 1000L)

}

}

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override def onTimer(timestamp: Long, ctx: CoProcessFunction[OrderEvent,

ReceiptEvent, (OrderEvent, ReceiptEvent)]#OnTimerContext, out: Collector[(OrderEvent,

ReceiptEvent)]): Unit = {

if ( payState.value() != null ){

ctx.output(unmatchedPays, payState.value())

}

if ( receiptState.value() != null ){

ctx.output(unmatchedReceipts, receiptState.value())

}

payState.clear()

receiptState.clear()

}

}

}

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