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关于java:如何优雅地处理重复并发请求

jiezi

对于一些用户申请，在某些状况下是可能反复发送的，如果是查问类操作并无大碍，但其中有些是波及写入操作的，一旦反复了，可能会导致很重大的结果，例如交易的接口如果反复申请可能会反复下单。

反复的场景有可能是：

  1. 黑客拦挡了申请，重放
  2. 前端 / 客户端因为某些起因申请反复发送了，或者用户在很短的工夫内反复点击了。
  3. 网关重发
  4. ….

本文探讨的是如果在服务端优雅地对立解决这种状况，如何禁止用户反复点击等客户端操作不在本文的探讨领域。

利用惟一申请编号去重

你可能会想到的是，只有申请有惟一的申请编号，那么就能借用 Redis 做这个去重——只有这个惟一申请编号在 redis 存在，证实解决过，那么就认为是反复的

代码大略如下：

String KEY = "REQ12343456788";// 申请惟一编号
long expireTime =  1000;// 1000 毫秒过期，1000ms 内的反复申请会认为反复
long expireAt = System.currentTimeMillis() + expireTime;
String val = "expireAt@" + expireAt;

//redis key 还存在的话要就认为申请是反复的
Boolean firstSet = stringRedisTemplate.execute((RedisCallback<Boolean>) connection -> connection.set(KEY.getBytes(), val.getBytes(), Expiration.milliseconds(expireTime), RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT));

final boolean isConsiderDup;
if (firstSet != null && firstSet) {// 第一次拜访
    isConsiderDup = false;
} else {// redis 值已存在，认为是反复了
    isConsiderDup = true;
}

业务参数去重

下面的计划能解决具备惟一申请编号的场景，例如每次写申请之前都是服务端返回一个惟一编号给客户端，客户端带着这个申请号做申请，服务端即可实现去重拦挡。

然而，很多的场景下，申请并不会带这样的惟一编号！那么咱们是否针对申请的参数作为一个申请的标识呢？

先思考简略的场景，假如申请参数只有一个字段 reqParam，咱们能够利用以下标识去判断这个申请是否反复。 用户 ID: 接口名: 申请参数 

String KEY = "dedup:U="+userId + "M=" + method + "P=" + reqParam;

那么当同一个用户拜访同一个接口，带着同样的 reqParam 过去，咱们就能定位到他是反复的了。

然而问题是，咱们的接口通常不是这么简略，以目前的支流，咱们的参数通常是一个 JSON。那么针对这种场景，咱们怎么去重呢？

计算申请参数的摘要作为参数标识

假如咱们把申请参数（JSON）按 KEY 做升序排序，排序后拼成一个字符串，作为 KEY 值呢？但这可能十分的长，所以咱们能够思考对这个字符串求一个 MD5 作为参数的摘要，以这个摘要去取代 reqParam 的地位。

String KEY = "dedup:U="+userId + "M=" + method + "P=" + reqParamMD5;

这样，申请的惟一标识就打上了！

注：MD5 实践上可能会反复，然而去重通常是短时间窗口内的去重（例如一秒），一个短时间内同一个用户同样的接口能拼出不同的参数导致一样的 MD5 简直是不可能的。

持续优化，思考剔除局部工夫因子

下面的问题其实曾经是一个很不错的解决方案了，然而理论投入使用的时候可能发现有些问题：某些申请用户短时间内反复的点击了（例如 1000 毫秒发送了三次申请），但绕过了下面的去重判断（不同的 KEY 值）。

起因是这些申请参数的字段外面， 是带工夫字段的 ，这个字段标记用户申请的工夫，服务端能够借此抛弃掉一些老的申请（例如 5 秒前）。如上面的例子，申请的其余参数是一样的，除了申请工夫相差了一秒：

// 两个申请一样，然而申请时间差一秒
String req = "{\n" +
        "\"requestTime\":\"20190101120001\",\n" +
        "\"requestValue\":\"1000\",\n" +
        "\"requestKey\":\"key\"\n" +
        "}";

String req2 = "{\n" +
        "\"requestTime\":\"20190101120002\",\n" +
        "\"requestValue\":\"1000\",\n" +
        "\"requestKey\":\"key\"\n" +
        "}";

这种申请，咱们也很可能须要挡住前面的反复申请。所以求业务参数摘要之前，须要剔除这类工夫字段。还有相似的字段可能是 GPS 的经纬度字段（反复申请间可能有极小的差异）。

申请去重工具类，Java 实现 

public class ReqDedupHelper {

    /**
     *
     * @param reqJSON 申请的参数，这里通常是 JSON
     * @param excludeKeys 申请参数外面要去除哪些字段再求摘要
     * @return 去除参数的 MD5 摘要
     */
    public String dedupParamMD5(final String reqJSON, String... excludeKeys) {
        String decreptParam = reqJSON;

        TreeMap paramTreeMap = JSON.parseObject(decreptParam, TreeMap.class);
        if (excludeKeys!=null) {List<String> dedupExcludeKeys = Arrays.asList(excludeKeys);
            if (!dedupExcludeKeys.isEmpty()) {for (String dedupExcludeKey : dedupExcludeKeys) {paramTreeMap.remove(dedupExcludeKey);
                }
            }
        }

        String paramTreeMapJSON = JSON.toJSONString(paramTreeMap);
        String md5deDupParam = jdkMD5(paramTreeMapJSON);
        log.debug("md5deDupParam = {}, excludeKeys = {} {}", md5deDupParam, Arrays.deepToString(excludeKeys), paramTreeMapJSON);
        return md5deDupParam;
    }

    private static String jdkMD5(String src) {
        String res = null;
        try {MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
            byte[] mdBytes = messageDigest.digest(src.getBytes());
            res = DatatypeConverter.printHexBinary(mdBytes);
        } catch (Exception e) {log.error("",e);
        }
        return res;
    }
}

上面是一些测试日志：

public static void main(String[] args) {
    // 两个申请一样，然而申请时间差一秒
    String req = "{\n" +
            "\"requestTime\":\"20190101120001\",\n" +
            "\"requestValue\":\"1000\",\n" +
            "\"requestKey\":\"key\"\n" +
            "}";

    String req2 = "{\n" +
            "\"requestTime\":\"20190101120002\",\n" +
            "\"requestValue\":\"1000\",\n" +
            "\"requestKey\":\"key\"\n" +
            "}";

    // 全参数比对，所以两个参数 MD5 不同
    String dedupMD5 = new ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req);
    String dedupMD52 = new ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req2);
    System.out.println("req1MD5 ="+ dedupMD5+", req2MD5="+dedupMD52);

    // 去除工夫参数比对，MD5 雷同
    String dedupMD53 = new ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req,"requestTime");
    String dedupMD54 = new ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req2,"requestTime");
    System.out.println("req1MD5 ="+ dedupMD53+", req2MD5="+dedupMD54);

}

日志输入：

req1MD5 = 9E054D36439EBDD0604C5E65EB5C8267 , req2MD5=A2D20BAC78551C4CA09BEF97FE468A3F req1MD5 = C2A36FED15128E9E878583CAAAFEFDE9 , req2MD5=C2A36FED15128E9E878583CAAAFEFDE9

日志阐明：

  • 一开始两个参数因为 requestTime 是不同的，所以求去重参数摘要的时候能够发现两个值是不一样的
  • 第二次调用的时候，去除了 requestTime 再求摘要（第二个参数中传入了”requestTime”），则发现两个摘要是一样的，合乎预期。

总结

至此，咱们能够失去残缺的去重解决方案，如下：

String userId= "12345678";// 用户
String method = "pay";// 接口名
String dedupMD5 = new ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req,"requestTime");// 计算申请参数摘要，其中剔除外面申请工夫的烦扰
String KEY = "dedup:U=" + userId + "M=" + method + "P=" + dedupMD5;

long expireTime =  1000;// 1000 毫秒过期，1000ms 内的反复申请会认为反复
long expireAt = System.currentTimeMillis() + expireTime;
String val = "expireAt@" + expireAt;

// NOTE: 间接 SETNX 不反对带过期工夫，所以设置 + 过期不是原子操作，极其状况下可能设置了就不过期了，前面雷同申请可能会误以为须要去重，所以这里应用底层 API，保障 SETNX+ 过期工夫是原子操作
Boolean firstSet = stringRedisTemplate.execute((RedisCallback<Boolean>) connection -> connection.set(KEY.getBytes(), val.getBytes(), Expiration.milliseconds(expireTime),
        RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT));

final boolean isConsiderDup;
if (firstSet != null && firstSet) {isConsiderDup = false;} else {isConsiderDup = true;}

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作者：Jaskey Lam，软件工程师 \
出处：https://jaskey.github.io/blog…

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