聽到冪等性這個詞時，是不是內(nèi)心一陣恐慌？What？冪等性是個什么鬼？測過相關支付的業(yè)務，但沒聽過冪等性?。縿e方，其實就是數(shù)據(jù)一致性和事務完整性。
什么是冪等
數(shù)學上的定義：f(f(x))=f(x)。x被函數(shù)f作用一次和作用無限次的結(jié)果是一樣的。冪等性應用在軟件系統(tǒng)中，可以把它簡單定義為：某個函數(shù)或者某個接口使用相同參數(shù)調(diào)用一次或者無限次****，其造成的后果是一致的****，在實際應用中一般針對于接口進行冪等性設計。例如：
- 前端重復提交選中的數(shù)據(jù)，后臺應該只產(chǎn)生對應本次提交的一個響應結(jié)果。
- 用戶發(fā)起一筆付款請求，應該只扣除用戶賬號一次錢，即使遇到網(wǎng)絡重發(fā)或系統(tǒng)bug重發(fā)時，也只扣除一次錢。
- 創(chuàng)建業(yè)務訂單時，一次業(yè)務請求只能創(chuàng)建一個訂單
為什么要做冪等
如上文問題一中示例所述，可知，如果支付相關接口不保證冪等性?？赡軙斐珊車乐氐暮蠊?，例如：
- 前端重復提交選中的數(shù)據(jù)，后臺產(chǎn)生可能后產(chǎn)生多個響應結(jié)果，數(shù)據(jù)不能保持一致性。
- 用戶發(fā)起一筆付款請求，如果遇到網(wǎng)絡超時，同一個請求重復發(fā)送多次，可能造成用戶賬號多次扣款。
- 創(chuàng)建業(yè)務訂單時，一次業(yè)務請求可能會產(chǎn)生多個訂單。
所以說保證接口的冪等性是非常重要的。
如何保證冪等性
冪等需要通過唯一的業(yè)務單號來保證。也就是說相同的業(yè)務單號，認為是同一筆業(yè)務。使用這個唯一的業(yè)務單號來確保，后面多次的相同的業(yè)務單號的處理邏輯和執(zhí)行效果是一致的。 下面以支付為例，在不考慮并發(fā)的情況下，實現(xiàn)冪等很簡單：①先查詢一下訂單是否已經(jīng)支付過；②如果已經(jīng)支付過，則返回支付成功；如果沒有支付，進行支付流程，修改訂單狀態(tài)為‘已支付’。
防重復提交策略
上述的保證冪等方案是分成兩步的，第②步依賴第①步的查詢結(jié)果，無法保證原子性的。在高并發(fā)下就會出現(xiàn)下面的情況：第二次請求在第一次請求第②步訂單狀態(tài)還沒有修改為‘已支付狀態(tài)’的情況下到來。既然得出了這個結(jié)論，余下的問題也就變得簡單：把查詢和變更狀態(tài)操作加鎖，將并行操作改為串行操作。
樂觀鎖
如果只是更新已有的數(shù)據(jù)，沒有必要對業(yè)務進行加鎖，設計表結(jié)構(gòu)時使用樂觀鎖，一般通過version來做樂觀鎖，這樣既能保證執(zhí)行效率，又能保證冪等。例如： UPDATE tab1 SET col1=1,version=version+1 WHERE version=#version# 。但是，樂觀鎖存在失效的情況，就是常說的ABA問題。如果version版本一直是自增的就不會出現(xiàn)ABA的情況。
防重表
使用訂單號orderNo做為去重表的唯一索引，每次請求都根據(jù)訂單號向去重表中插入一條數(shù)據(jù)。第一次請求查詢訂單支付狀態(tài)，當然訂單沒有支付，進行支付操作，無論成功與否，執(zhí)行完后更新訂單狀態(tài)為成功或失敗，刪除去重表中的數(shù)據(jù)。后續(xù)的訂單因為表中唯一索引而插入失敗，則返回操作失敗，直到第一次的請求完成（成功或失敗）?？梢钥闯龇乐乇碜饔檬羌渔i的功能。
分布式鎖
這里使用的防重表可以使用分布式鎖代替，比如Redis。訂單發(fā)起支付請求，支付系統(tǒng)會去Redis緩存中查詢是否存在該訂單號的Key，如果不存在，則向Redis增加Key為訂單號。查詢訂單支付已經(jīng)支付，如果沒有則進行支付，支付完成后刪除該訂單號的Key。通過Redis做到了分布式鎖，只有這次訂單支付請求完成，下次請求才能進來。相比去重表，將并發(fā)做到了緩存中，較為高效。思路相同，同一時間只能完成一次支付請求。
token令牌
這種方式分成兩個階段：申請token階段和支付階段。 第一階段，在進入到提交訂單頁面之前，需要訂單系統(tǒng)根據(jù)用戶信息向支付系統(tǒng)發(fā)起一次申請token的請求，支付系統(tǒng)將token保存到Redis緩存中，為第二階段支付使用。 第二階段，訂單系統(tǒng)拿著申請到的token發(fā)起支付請求，支付系統(tǒng)會檢查Redis中是否存在該token，如果存在，表示第一次發(fā)起支付請求，刪除緩存中token后開始支付邏輯處理；如果緩存中不存在，表示非法請求。 實際上這里的token是一個信物，支付系統(tǒng)根據(jù)token確認操作權限。缺點是需要系統(tǒng)間交互兩次，流程較上述方法復雜一些。
支付緩沖區(qū)
把訂單的支付請求都快速地接下來，一個快速接單的緩沖管道。后續(xù)使用異步任務處理管道中的數(shù)據(jù)，過濾掉重復的待支付訂單。優(yōu)點是同步轉(zhuǎn)異步，高吞吐量。缺點是不能及時地返回支付結(jié)果，需要后續(xù)監(jiān)聽支付結(jié)果的異步返回。
