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大家好,我是大彬~
今天來聊聊介面冪等性,
什么是介面冪等性?如何保證介面冪等性?
什么是介面冪等性?
首先看看冪等性的概念:
冪等性原本是數學上的概念,用在介面上就可以理解為:同一個介面,多次發出同一個請求,必須保證操作只執行一次,呼叫介面發生例外并且重復嘗試時,總是會造成系統所無法承受的損失,所以必須阻止這種現象的發生,
比如下面這些情況,如果沒有實作介面冪等性會有很嚴重的后果:支付介面,重復支付會導致多次扣錢 ;訂單介面,同一個訂單可能會多次創建,
為什么會產生介面冪等性問題?
那么,什么情況下,會產生介面冪等性的問題呢?
- 網路波動, 可能會引起重復請求
- 用戶重復操作,用戶在操作時候可能會無意觸發多次下單交易,甚至沒有回應而有意觸發多次交易應用
- 使用了失效或超時重試機制(Nginx重試、RPC重試或業務層重試等)
- 頁面重復重繪
- 使用瀏覽器后退按鈕重復之前的操作,導致重復提交表單
- 使用瀏覽器歷史記錄重復提交表單
- 瀏覽器重復的HTTP請求
- 定時任務重復執行
- 用戶雙擊提交按鈕
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如何保證介面冪等性?
那么最關鍵的來了,如何保證介面冪等性?
解決辦法分為兩個方向,一個方向是客戶端防止重復呼叫,一個是服務端進行校驗,當然,客戶端防止重復提交并不是絕對可靠的,優點是實作起來比較簡單,
按鈕只可操作一次
一般是提交后把按鈕置灰或loding狀態,消除用戶因為重復點擊而產生的重復記錄,比如添加操作,由于點擊兩次而產生兩條記錄,
token機制
功能上允許重復提交,但要保證重復提交不產生副作用,比如點擊n次只產生一條記錄,具體實作就是進入頁面時申請一個token,然后后面所有的請求都帶上這個token,后端根據token來避免重復請求,

使用唯一索引防止新增臟資料
利用資料庫唯一索引機制,當資料重復時,插入資料庫會拋出例外,保證不會出現臟資料,
樂觀鎖
如果更新已有資料,可以進行加鎖更新,也可以設計表結構時使用樂觀鎖,通過version來做樂觀鎖,這樣既能保證執行效率,又能保證冪等, 樂觀鎖的version版本在更新業務資料要自增,
update table set version = version + 1 where id = #{id} and version = #{version}
示例: 當有重復請求的時候,第一個請求會獲取當前商品的version版本號,得到的version為1,緊接著由于第一個請求還沒更新商品的version,第二個請求獲取的version依然也是1, 這時候第一個請求操作更新的時候帶上version并作為條件并且自增更新,這時候商品的version就會變成2,當第二個請求去操作更新的時候明顯version不一致導致更新失敗,
select + insert or update or delete
該方案就是操作之前先查詢一下,符合要求再插入,該方案在沒有并發的系統中可以解決冪等問題,在單JVM有并發的時候可以用JVM加鎖來保證冪等性,在分布式環境它是無法保證冪等性,可以使用分布式來保證,
分布式鎖
如果是分布式系統,構建全域唯一索引比較困難,例如唯一性的欄位沒法確定,這時候可以引入分布式鎖,通過第三方的系統(redis或zookeeper),在業務系統插入資料或者更新資料,獲取分布式鎖,然后做操作,之后釋放鎖,要點:某個長流程處理程序要求不能并發執行,可以在流程執行之前根據某個標志(用戶ID+后綴等)獲取分布式鎖,其他流程執行時獲取鎖就會失敗,也就是同一時間該流程只能有一個能執行成功,執行完成后,釋放分布式鎖(分布式鎖要第三方系統提供),
狀態機冪等
在設計單據相關的業務,或者是任務相關的業務,肯定會涉及到狀態機(狀態變更圖),就是業務單據上面有個狀態,狀態在不同的情況下會發生變更,一般情況下存在有限狀態機,這時候,如果狀態機已經處于下一個狀態,這時候來了一個上一個狀態的變更,理論上是不能夠變更的,這樣的話,保證了有限狀態機的冪等,注意:訂單等單據類業務,存在很長的狀態流轉,一定要深刻理解狀態機,對業務系統設計能力提高有很大幫助 ,
防重表
以支付為例: 使用唯一主鍵去做防重表的唯一索引,比如使用訂單號作為防重表的唯一索引,每一次請求都根據訂單號向防重表中插入一條資料,插入成功說明可以處理后面的業務,當處理完業務邏輯之后洗掉防重表中的訂單號資料,后續如果有重復請求,則會因為防重表唯一索引原因導致插入失敗,直接回傳操作失敗,直到第一次請求回傳結果,可以看出防重表作用就是加鎖的功能,
注: 最好結合狀態機冪等先判斷一下
緩沖佇列
將請求都快速地接收下來后放入緩沖佇列中,后續使用異步任務處理佇列中的資料,過濾掉重復的請求,該解決方案優點是同步處理改成異步處理、高吞吐量,缺點則是不能及時地回傳請求結果,需要后續輪詢得處理結果,
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