含義:接口可重復(fù)調(diào)用后,在調(diào)用方多次調(diào)用的情況下,接口最終得到的結(jié)果是一致的。
有些接口天然具備冪等性,如查詢接口。
除查詢外,增加、更新、刪除都要保證冪等性。
如何保證冪等性?
1.全局唯一ID(防止新增臟數(shù)據(jù))
如果使用全局唯一ID,就是根據(jù)業(yè)務(wù)的操作和內(nèi)容生成一個(gè)全局ID,在執(zhí)行操作前先根據(jù)這個(gè)全局唯一ID是否存在來判斷這個(gè)操作是否已經(jīng)執(zhí)行,如果不存在則把全局唯一ID存儲(chǔ)到存儲(chǔ)系統(tǒng)中,比如數(shù)據(jù)庫,redis等,如果存在則表示該方法已經(jīng)執(zhí)行。
舉例:創(chuàng)建履約單的過程
1)response是根據(jù)訂單ID和訂單類型唯一構(gòu)建的。
2)創(chuàng)建履約單時(shí),先到表中根據(jù)訂單ID和訂單類型查詢r(jià)esponse,如果response已經(jīng)存在,則表示已經(jīng)創(chuàng)建過履約單,不能再創(chuàng)建,否則創(chuàng)建履約單。
2.去重表
這種方法適用于在業(yè)務(wù)中有唯一標(biāo)識(shí)的插入場景中。比如在支付場景中,如果一個(gè)訂單只會(huì)支付一次,所以訂單ID可以作為唯一標(biāo)識(shí)。這時(shí),我們就可以創(chuàng)建一張去重表,并且把唯一標(biāo)識(shí)作為唯一索引,在我們實(shí)現(xiàn)時(shí),把創(chuàng)建支付單據(jù)寫入去重表,放在一個(gè)事務(wù)中,如果重復(fù)創(chuàng)建,數(shù)據(jù)庫會(huì)拋出唯一約束異常,操作就會(huì)回滾。
3.插入或更新
插入或有唯一索引的情況,比如關(guān)聯(lián)某商品,其中商品的ID和品類的ID可以構(gòu)成唯一索引,并且在數(shù)據(jù)表中也增加了唯一索引。這時(shí)候就可以使用insertOrUpdate操作
insert?into?goods_category (goods_id,category_id,create_time,update_time)
values(#{goodsId},#{categoryId},now(),now())
on?DUPLICATE?KEY?UPDATE
update_time=now()
4.多版本控制
適用于更新的場景,比如更新商品的名字,可以在更新的接口中增加一個(gè)版本號(hào),做冪等。
boolean?updateGoodsName(int?id,String newName,intversion);
實(shí)現(xiàn)代碼
update?goods?set?name=#{newName},version=#{version}?where?id=#{id}?and?version<${version}
5.狀態(tài)機(jī)控制
適用于有狀態(tài)機(jī)流轉(zhuǎn)的情況下,比如訂單的創(chuàng)建和付款,訂單的付款肯定在前,這時(shí)可以通過在設(shè)計(jì)狀態(tài)字段時(shí),使用int類型,并且通過值類型的大小做冪等,比如訂單的創(chuàng)建為0,付款成功為100,付款失敗為99.
update?`order`?set?status=#{status}?where?id=#{id}?andstatus<#{status}
6.token機(jī)制:防止頁面重復(fù)提交
原理上通過session token來實(shí)現(xiàn)(也可以通過redis實(shí)現(xiàn))。當(dāng)客戶端請(qǐng)求頁面時(shí),服務(wù)器會(huì)生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)token,并且將token放到session中,然后將token發(fā)給客戶端(一般通過構(gòu)造hidden表單).
下次客戶端提交請(qǐng)求時(shí),token會(huì)隨著表單一起提交到服務(wù)器端。
服務(wù)器端第一次驗(yàn)證相同之后,會(huì)將session中的token值更新下,若用戶重復(fù)提交,第二次的驗(yàn)證判斷將失敗,因?yàn)橛脩籼峤坏谋韱沃械膖oken沒變,但是服務(wù)器端session中token的值已經(jīng)改變了。
5、悲觀鎖
獲取數(shù)據(jù)的時(shí)候加鎖獲取。select * from table_xxx where id='xxx' for update; 注意:id字段一定是主鍵或者唯一索引,不然是鎖表,會(huì)死人的;悲觀鎖使用時(shí)一般伴隨事務(wù)一起使用,數(shù)據(jù)鎖定時(shí)間可能會(huì)很長,根據(jù)實(shí)際情況選用;
6、樂觀鎖——樂觀鎖只是在更新數(shù)據(jù)那一刻鎖表,其他時(shí)間不鎖表,所以相對(duì)于悲觀鎖,效率更高。樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)方式多種多樣可以通過version或者其他狀態(tài)條件:
1. 通過版本號(hào)實(shí)現(xiàn)update table_xxx set name=#name#,version=version+1 where version=#version#如下圖(來自網(wǎng)上);
2. 通過條件限制 update table_xxx set avai_amount=avai_amount-#subAmount# where avai_amount-#subAmount# >= 0要求:quality-#subQuality# >= ,這個(gè)情景適合不用版本號(hào),只更新是做數(shù)據(jù)安全校驗(yàn),適合庫存模型,扣份額和回滾份額,性能更高;
7、分布式鎖
如果是分布是系統(tǒng),構(gòu)建全局唯一索引比較困難,例如唯一性的字段沒法確定,這時(shí)候可以引入分布式鎖,通過第三方的系統(tǒng)(redis或zookeeper),在業(yè)務(wù)系統(tǒng)插入數(shù)據(jù)或者更新數(shù)據(jù),獲取分布式鎖,然后做操作,之后釋放鎖,這樣其實(shí)是把多線程并發(fā)的鎖的思路,引入多多個(gè)系統(tǒng),也就是分布式系統(tǒng)中得解決思路。要點(diǎn):某個(gè)長流程處理過程要求不能并發(fā)執(zhí)行,可以在流程執(zhí)行之前根據(jù)某個(gè)標(biāo)志(用戶ID+后綴等)獲取分布式鎖,其他流程執(zhí)行時(shí)獲取鎖就會(huì)失敗,也就是同一時(shí)間該流程只能有一個(gè)能執(zhí)行成功,執(zhí)行完成后,釋放分布式鎖(分布式鎖要第三方系統(tǒng)提供);
8、select + insert
并發(fā)不高的后臺(tái)系統(tǒng),或者一些任務(wù)JOB,為了支持冪等,支持重復(fù)執(zhí)行,簡單的處理方法是,先查詢下一些關(guān)鍵數(shù)據(jù),判斷是否已經(jīng)執(zhí)行過,在進(jìn)行業(yè)務(wù)處理,就可以了。注意:核心高并發(fā)流程不要用這種方法;
9、狀態(tài)機(jī)冪等
在設(shè)計(jì)單據(jù)相關(guān)的業(yè)務(wù),或者是任務(wù)相關(guān)的業(yè)務(wù),肯定會(huì)涉及到狀態(tài)機(jī)(狀態(tài)變更圖),就是業(yè)務(wù)單據(jù)上面有個(gè)狀態(tài),狀態(tài)在不同的情況下會(huì)發(fā)生變更,一般情況下存在有限狀態(tài)機(jī),這時(shí)候,如果狀態(tài)機(jī)已經(jīng)處于下一個(gè)狀態(tài),這時(shí)候來了一個(gè)上一個(gè)狀態(tài)的變更,理論上是不能夠變更的,這樣的話,保證了有限狀態(tài)機(jī)的冪等。注意:訂單等單據(jù)類業(yè)務(wù),存在很長的狀態(tài)流轉(zhuǎn),一定要深刻理解狀態(tài)機(jī),對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力提高有很大幫助
10、對(duì)外提供接口的api如何保證冪等
如銀聯(lián)提供的付款接口:需要接入商戶提交付款請(qǐng)求時(shí)附帶:source來源,seq序列號(hào);source+seq在數(shù)據(jù)庫里面做唯一索引,防止多次付款(并發(fā)時(shí),只能處理一個(gè)請(qǐng)求) 。
重點(diǎn):對(duì)外提供接口為了支持冪等調(diào)用,接口有兩個(gè)字段必須傳,一個(gè)是來源source,一個(gè)是來源方序列號(hào)seq,這個(gè)兩個(gè)字段在提供方系統(tǒng)里面做聯(lián)合唯一索引,這樣當(dāng)?shù)谌秸{(diào)用時(shí),先在本方系統(tǒng)里面查詢一下,是否已經(jīng)處理過,返回相應(yīng)處理結(jié)果;沒有處理過,進(jìn)行相應(yīng)處理,返回結(jié)果。注意,為了冪等友好,一定要先查詢一下,是否處理過該筆業(yè)務(wù),不查詢直接插入業(yè)務(wù)系統(tǒng),會(huì)報(bào)錯(cuò),但實(shí)際已經(jīng)處理了。
三、總結(jié)
冪等與你是不是分布式高并發(fā)還有JavaEE都沒有關(guān)系。關(guān)鍵是你的操作是不是冪等的。一個(gè)冪等的操作典型如:把編號(hào)為5的記錄的A字段設(shè)置為0這種操作不管執(zhí)行多少次都是冪等的。一個(gè)非冪等的操作典型如:把編號(hào)為5的記錄的A字段增加1這種操作顯然就不是冪等的。要做到冪等性,從接口設(shè)計(jì)上來說不設(shè)計(jì)任何非冪等的操作即可。譬如說需求是:當(dāng)用戶點(diǎn)擊贊同時(shí),將答案的贊同數(shù)量+1。改為:當(dāng)用戶點(diǎn)擊贊同時(shí),確保答案贊同表中存在一條記錄,用戶、答案。贊同數(shù)量由答案贊同表統(tǒng)計(jì)出來??傊畠绲刃詰?yīng)該是合格程序員的一個(gè)基因,在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí),是首要考慮的問題,尤其是在像支付寶,銀行,互聯(lián)網(wǎng)金融公司等涉及的都是錢的系統(tǒng),既要高效,數(shù)據(jù)也要準(zhǔn)確,所以不能出現(xiàn)多扣款,多打款等問題,這樣會(huì)很難處理,用戶體驗(yàn)也不好。
參考: