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本文曾经收录到 Github 仓库，该仓库蕴含 计算机根底、Java 根底、多线程、JVM、数据库、Redis、Spring、Mybatis、SpringMVC、SpringBoot、分布式、微服务、设计模式、架构 等外围知识点，欢送 star~
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大家好，我是大彬~
明天来聊聊接口幂等性。
什么是接口幂等性？如何保障接口幂等性？
什么是接口幂等性？
首先看看幂等性的概念：
幂等性本来是数学上的概念，用在接口上就能够了解为：同一个接口，屡次收回同一个申请，必须保障操作只执行一次。调用接口产生异样并且反复尝试时，总是会造成零碎所无奈接受的损失，所以必须阻止这种景象的产生。
比方上面这些状况，如果没有实现接口幂等性会有很重大的结果：领取接口，反复领取会导致屡次扣钱；订单接口，同一个订单可能会屡次创立。
为什么会产生接口幂等性问题？
那么，什么状况下，会产生接口幂等性的问题呢？
- 网络稳定, 可能会引起反复申请
- 用户反复操作, 用户在操作时候可能会无心触发屡次下单交易, 甚至没有响应而无意触发屡次交易利用
- 应用了生效或超时重试机制(Nginx 重试、RPC 重试或业务层重试等)
- 页面反复刷新
- 应用浏览器后退按钮反复之前的操作, 导致反复提交表单
- 应用浏览器历史记录反复提交表单
- 浏览器反复的 HTTP 申请
- 定时工作反复执行
- 用户双击提交按钮
如何保障接口幂等性？
那么最要害的来了，如何保障接口幂等性？
解决办法分为两个方向，一个方向是客户端避免反复调用，一个是服务端进行校验。当然，客户端避免反复提交并不是相对牢靠的，长处是实现起来比较简单。
按钮只可操作一次
个别是提交后把按钮置灰或 loding 状态, 打消用户因为反复点击而产生的重复记录, 比方增加操作, 因为点击两次而产生两条记录
token 机制
性能上容许反复提交, 但要保障反复提交不产生副作用, 比方点击 n 次只产生一条记录, 具体实现就是进入页面时申请一个 token, 而后前面所有的申请都带上这个 token, 后端依据 token 来防止反复申请。
应用 Post/Redirect/Get 模式
在提交后执行页面重定向, 这就是所谓的 Post-Redirect—Get(PRG)模式, 简略来说就是当用户提交连表单后, 跳转到一个重定向的信息页面, 这样就防止用户按 F5 刷新导致的反复提交, 而且也不会呈现浏览器表单反复提交的正告, 也能打消按浏览器后退和后退导致同样反复提交的问题。
在 session 寄存非凡标记
在服务端, 生成一个惟一的标识符, 将它存入 session, 同时前端获取这个标识符的值将它写入表单的暗藏中, 用于用户输出信息后点击一起提交, 在服务器端, 获取表单中暗藏字段的值, 与 session 中的惟一标识符比拟, 相等阐明是首次提交, 就解决本次申请, 而后将 session 中的惟一标识符移除, 不相等则示意是反复提交, 不再做解决。
应用惟一索引避免新增脏数据
利用数据库惟一索引机制, 当数据反复时, 插入数据库会抛出异样, 保障不会呈现脏数据。
乐观锁
如果更新已有数据, 能够进行加锁更新, 也能够设计表构造时应用乐观锁, 通过 version 来做乐观锁, 这样既能保障执行效率, 又能保障幂等, 乐观锁的 version 版本在更新业务数据要自增
update table set version = version + 1 where id = #{id} and version = #{version}
示例: 当有反复申请的时候, 第一个申请会获取以后商品的 version 版本号, 失去的 version 为 1, 紧接着因为第一个申请还没更新商品的 version, 第二个申请获取的 version 仍然也是 1, 这时候第一个申请操作更新的时候带上 version 并作为条件并且自增更新, 这时候商品的 version 就会变成 2, 当第二个申请去操作更新的时候显著 version 不统一导致更新失败。
select + insert or update or delete
该计划就是操作之前先查问一下, 符合要求再插入, 该计划在没有并发的零碎中能够解决幂等问题，在单 JVM 有并发的时候能够用 JVM 加锁来保障幂等性, 在分布式环境它是无奈保障幂等性, 能够应用分布式来保障。
分布式锁
如果是分布式系统，构建全局惟一索引比拟艰难，例如唯一性的字段没法确定，这时候能够引入分布式锁，通过第三方的零碎 (redis 或 zookeeper)，在业务零碎插入数据或者更新数据，获取分布式锁，而后做操作，之后开释锁。要点：某个长流程处理过程要求不能并发执行，能够在流程执行之前依据某个标记(用户 ID+ 后缀等) 获取分布式锁，其余流程执行时获取锁就会失败，也就是同一时间该流程只能有一个能执行胜利，执行实现后，开释分布式锁(分布式锁要第三方零碎提供)。
状态机幂等
在设计单据相干的业务，或者是工作相干的业务，必定会波及到状态机(状态变更图)，就是业务单据下面有个状态，状态在不同的状况下会产生变更，个别状况下存在无限状态机，这时候，如果状态机曾经处于下一个状态，这时候来了一个上一个状态的变更，实践上是不可能变更的，这样的话，保障了无限状态机的幂等。留神：订单等单据类业务，存在很长的状态流转，肯定要深刻理解状态机，对业务零碎设计能力进步有很大帮忙。
防重表
以领取为例: 应用惟一主键去做防重表的惟一索引, 比方应用订单号作为防重表的惟一索引, 每一次申请都依据订单号向防重表中插入一条数据, 插入胜利阐明能够解决前面的业务, 当解决完业务逻辑之后删除防重表中的订单号数据, 后续如果有反复申请, 则会因为防重表惟一索引起因导致插入失败, 间接返回操作失败, 直到第一次申请返回后果, 能够看出防重表作用就是加锁的性能。
注: 最好联合状态机幂等先判断一下
缓冲队列
将申请都疾速地接管下来后放入缓冲队列中, 后续应用异步工作解决队列中的数据, 过滤掉反复的申请, 该解决方案长处是同步解决改成异步解决、高吞吐量, 毛病则是不能及时地返回申请后果, 须要后续轮询得处理结果。
全局惟一号
比方通过 source 起源 + 惟一序列号传入给后端，后端来判断申请是否反复, 在并发时只能解决一个申请, 其余雷同并发申请要么返回申请反复, 要么期待后面申请执行实现后再执行。
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