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关于面试:面试官你们项目中是怎么做防重复提交的

jiezi

面试经验

记得刚毕业的时候，有一次去加入面试。

上来面试官问我：“你们我的项目中是怎么做防反复提交的？”

一开始听到这个问题是蒙圈的，支支吾吾半天没答复进去。

而后面试官间接来一道算法题，脍炙人口地面试失败。

多年过来，尽管很少接触到控台利用，然而近期对于避免反复提交却有了一点本人的心得。

在这里分享给大家，心愿你工作或者面试中遇到相似的问题时，对你有所帮忙。

本文将从以下几个方面开展：

（1）反复提交产生的起因

（2）什么是幂等性

（3）针对反复提交，前后端的解决方案

（4）如果实现一个防反复提交工具

产生起因

因为反复点击或者网络重发

eg:

点击提交按钮两次;

点击刷新按钮;

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;

nginx 重发等状况;

分布式 RPC 的 try 重发等;

次要有 2 个局部：

（1）前端用户操作

（2）网络申请可能存在重试

当然也不排除一些用户的歹意操作。

java 表单防止反复提交

问题

就是同一份信息，反复的提交给服务器。

场景

  1. 点击 F5 刷新页面: 当用户点击 submit 将曾经写好的表单数据提交到服务器时，能够在浏览器的 url 看到地址和参数的变动, 但因为网速等问题，用户以后页面并未刷新，或者点击刷新页面，造成表单反复提交。
  2. 反复点击提交按钮: 因为网络问题，未能及时跳转显示内容，局部用户可能会出于心急反复提交提交按钮，造成屡次提交内容到服务器。
  3. 后退后退操作 : 有些用户在进行某些工作操作时，可能出于须要或者某种状况，进行后退操作，浏览方才填入的信息，在进行后退和后退的操作可能也会造成表单数据反复提交到服务器。
  4. 应用浏览器历史记录反复拜访: 某些用户可能会出于好奇，利用浏览器的历史记录性能反复拜访提交页面，同样会造成表单反复提交问题。

解决思路

前端

计划一：禁用按钮提交

设置标记位，提交之后禁止按钮。像一些短信验证码的按钮个别都会加一个前端的按钮禁用，毕竟发短信是须要钞票滴~

ps: 以前写前端就用过这种形式。

  • 长处

简略。根本能够避免反复点击提交按钮造成的反复提交问题。

  • 缺点

后退后退操作，或者 F5 刷新页面等问题并不能失去解决。

最重要的一点，前端的代码只能避免不懂 js 的用户，如果碰到懂得 js 的编程人员，那 js 办法就没用了。

计划二：设置 HTTP 报头

设置 HTTP 报头，管制表单缓存，使得所管制的表单不缓存信息，这样用户就无奈通过反复点击按钮去反复提交表单。

<meta http-equiv="Cache-Control" content="no-cache, must-revalidate">

然而这样做也有局限性，用户在提交页面点击刷新也会造成表单的反复提交。

计划三：通过 PRG 设计模式

用来避免 F5 刷新反复提交表单。

PRG 模式通过响应页面 Header 返回 HTTP 状态码进行页面跳转代替响应页面跳转过程。

具体过程如下:

客户端用 POST 办法申请服务器端数据变更，服务器对客户端发来的申请进行解决重定向到另一个后果页面上，客户端所有对页面的显示申请都用 get 办法告知服务器端，这样做，后退再后退或刷新的行为都收回的是 get 申请，不会对 server 产生任何数据更改的影响。

这种办法实现起来绝对比较简单，但此办法也不能避免所有状况。例如用户屡次点击提交按钮; 歹意用户避开客户端预防屡次提交伎俩，进行反复提交申请;

上面谈一谈后端的避免反复提交。

后端

幂等性

如果是注册或存入数据库的操作，能够通过在数据库中字段设立惟一标识来解决，这样在进行数据库插入操作时，因为每次插入的数据都雷同，数据库会回绝写入。

这样也防止了向数据库中写入垃圾数据的状况，同时也解决了表单反复提交问题。

然而这种办法在业务逻辑上感觉是说不过去的，原本该有的逻辑，却因为数据库该有的设计暗藏了。

而且这种办法也有肯定的性能局限性，只实用于某系特定的插入操作。

  • 实现形式

这种操作，都须要有一个惟一标识。数据库中做惟一索引束缚，反复插入间接报错。

  • 毛病

有很大的约束性。

个别都是最初的一道防线，当申请走到数据库层的时候，个别曾经耗费了较多的资源。

session 办法

Java 应用 Token 令牌避免表单反复提交的步骤：

  1. 在服务器端生成一个惟一的随机标识号，专业术语称为 Token(令牌)，同时在以后用户的 Session 域中保留这个 Token。
  2. 将 Token 发送到客户端的 Form 表单中，在 Form 表单中应用暗藏域来存储这个 Token，表单提交的时候连同这个 Token 一起提交到服务器端。
  3. 在服务器端判断客户端提交上来的 Token 与服务器端生成的 Token 是否统一，如果不统一，那就是反复提交了，此时服务器端就能够不解决反复提交的表单。如果雷同则解决表单提交，解决完后革除以后用户的 Session 域中存储的标识号。

上面的场景将回绝解决用户提交的表单申请

  1. 存储 Session 域中的 Token(令牌)与表单提交的 Token(令牌)不同。
  2. 以后用户的 Session 中不存在 Token(令牌)。

这里的 session 依照单机和分布式，能够应用 redis/mysql 等解决分布式的问题。

这种办法算是比拟经典的解决方案，然而须要前后端的配合。

上面来介绍通过加锁的形式，实现纯后盾批改的实现。

为什么要设置一个暗藏域？

这个问题我一开始没想明确，我认为，进入页面的时候设置一个 session 并且再 token 设值，增加的时候把这个值删掉。而后这样咱们再按 F5 的时候就没方法反复提交了（因为这个时候判断 session 为空）。我感觉这样就 ok 了，设置 hidden 域感觉没任何必要。

然而几乎是图样图森破，对于个别用户这样当然是能够的。

然而对于歹意用户呢？如果歹意用户开两个浏览器窗口 (同一浏览器的窗口共用一个 session) 这样窗口 1 提交完，零碎删掉 session，窗口 1 停留着，他关上第二个窗口进入这个页面，零碎又为他们增加了一个 session，这个时候窗口 1 按下 F5，那么间接反复提交！

所以，咱们必须得用 hidden 暗藏一个 uuid 的 token，并且在后盾比拟它是否与 session 中的值统一，只有这样能力保障 F5 是不可能被反复提交的！

间接加锁

为了防止短时间的反复提交，间接应用加锁的形式。

长处：不须要前端配合批改，纯后端。

毛病：无奈像 token 办法，精确的限定为单次。只能限度固定工夫内的操作一次。

集体了解：前端的形式仍然是防小人不防君子。间接通过限度固定工夫内无奈操作，来限度反复提交。

这个工夫不能太长，也不能太短，个别倡议为 10S 左右，依据本人的实在业务调整。

锁也是同样的情理，token 其实也能够了解为一种非凡的锁。

锁同样能够分为单机锁 + 分布式的锁。

集体了解

前后端联合，前端加重后端的压力，同时晋升用户体验。

后端做最初的把关，防止歹意用户操作，确保数据的正确性。

如何设计防反复提交框架

整体思路

session 形式和加锁的形式，二者实际上是能够对立的。

此处做一个形象：

（1）获取锁

（2）开释锁

session 流程 + 前端

session 的获取 token 让用户本人解决，比方关上页面，放在暗藏域。实际上这是一个开释锁的过程。

当操作的时候，只有 token 信息和后盾统一，才认为是获取到了锁。用完这个锁就始终被锁住了，须要从新获取 token，能力开释锁。

所有的 session 都应该有 token 的生效工夫，防止累计一堆无用的脏数据。

纯后端

  • 获取锁

当申请的时候，间接依据 user_id（或者其余标识）+ 申请信息（自定义）= 惟一的 key

而后把这个 key 存储在 cache 中。

如果是本地 map，能够本人实现 key 的清空。

或者借助 guava 的 key 过期，redis 的主动过期，乃至数据库的过期都能够。

原理是相似的，就是限度肯定工夫内，无奈反复操作。

  • 开释锁

固定工夫后，key 被清空后就开释了锁。

注解定义

只有一个针对锁的获取：

  • acquire
  • tryAcquire

传入信息。

至于锁的开释，则交给实现者本人实现。

属性

  1. 锁的获取策略 = 内存 RAM

内存 ConcurrentHashMP

Guava

Encache

redis

mysql

…

能够基于 session，或者基于锁，

此处实现基于锁。

  1. 锁的过期工夫 = 5min

无论基于什么形式，这个值都须要。

只不过基于 session 的交给实现者解决，此处只是为了对立属性。

基于字节码的实现

测试案例

maven 引入

<dependency>
    <group>com.github.houbb</group>
    <artifact>resubmit-core</artifact>
    <version>0.0.3</version>
</dependency>

服务类编写

指定 5s 内禁止反复提交。

@Resubmit(ttl = 5)
public void queryInfo(final String id) {System.out.println("query info:" + id);
}

测试代码

雷同的参数 5s 内间接提交 2 次，就会报错。

@Test(expected = ResubmitException.class)
public void errorTest() {UserService service = ResubmitProxy.getProxy(new UserService());
    service.queryInfo("1");
    service.queryInfo("1");
}

外围实现

定义注解

  • Resubmit.java

首先，咱们定义一个注解。

import com.github.houbb.resubmit.api.support.ICache;
import com.github.houbb.resubmit.api.support.IKeyGenerator;
import com.github.houbb.resubmit.api.support.ITokenGenerator;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * @author binbin.hou
 * @since 0.0.1
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
@Documented
public @interface Resubmit {

    /**
     * 缓存实现策略
     * @return 实现
     * @since 0.0.1
     */
    Class<? extends ICache> cache() default ICache.class;

    /**
     * key 生成策略
     * @return 生成策略
     * @since 0.0.1
     */
    Class<? extends IKeyGenerator> keyGenerator() default IKeyGenerator.class;

    /**
     * 密匙生成策略
     * @return 生成策略
     * @since 0.0.1
     */
    Class<? extends ITokenGenerator> tokenGenerator() default ITokenGenerator.class;

    /**
     * 存活工夫
     *
     * 单位：秒
     * @return 工夫
     * @since 0.0.1
     */
    int ttl() default 60;}

缓存接口实现

整体流程：

缓存接口，用于寄存对应的申请信息。

每次申请，将 token+method+params 作为惟一的 key 存入，再次申请时判断是否存在。

如果曾经存在，则认为是反复提交。

可自行拓展为基于 redis/mysql 等，解决分布式架构的数据共享问题。

存储信息的清理：

采纳定时工作，每秒钟进行清理。

public class ConcurrentHashMapCache implements ICache {

    /**
     * 日志信息
     * @since 0.0.1
     */
    private static final Log LOG = LogFactory.getLog(ConcurrentHashMapCache.class);

    /**
     * 存储信息
     * @since 0.0.1
     */
    private static final ConcurrentHashMap<String, Long> MAP = new ConcurrentHashMap<>();

    static {Executors.newScheduledThreadPool(1)
            .scheduleAtFixedRate(new CleanTask(), 1, 1,
                    TimeUnit.SECONDS);
    }

    /**
     * 清理工作执行
     * @since 0.0.1
     */
    private static class CleanTask implements Runnable {
        @Override
        public void run() {LOG.info("[Cache] 开始清理过期数据");

            // 以后工夫固定，不须要思考删除的耗时
            // 毕竟最多相差 1s，然而和零碎的时钟交互是比删除耗时多的。long currentMills = System.currentTimeMillis();

            for(Map.Entry<String, Long> entry : MAP.entrySet()) {long live = entry.getValue();
                if(currentMills >= live) {final String key = entry.getKey();
                    MAP.remove(key);
                    LOG.info("[Cache] 移除 key: {}", key);
                }
            }

            LOG.info("[Cache] 完结清理过期数据");
        }
    }

    @Override
    public void put(String key, int ttlSeconds) {if(ttlSeconds <= 0) {LOG.info("[Cache] ttl is less than 1, just ignore.");
            return;
        }
        long time = System.currentTimeMillis();
        long liveTo = time + ttlSeconds * 1000;

        LOG.info("[Cache] put into cache, key: {}, live to: {}", key, liveTo);
        MAP.putIfAbsent(key, liveTo);
    }

    @Override
    public boolean contains(String key) {boolean result =  MAP.containsKey(key);

        LOG.info("[Cache] contains key: {} result: {}", key, result);
        return result;
    }

}

代理实现

此处以 cglib 代理为例

  • CglibProxy.java
import com.github.houbb.resubmit.api.support.IResubmitProxy;
import com.github.houbb.resubmit.core.support.proxy.ResubmitProxy;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * CGLIB 代理类
 * @author binbin.hou
 * date 2019/3/7
 * @since 0.0.2
 */
public class CglibProxy implements MethodInterceptor, IResubmitProxy {

    /**
     * 被代理的对象
     */
    private final Object target;

    public CglibProxy(Object target) {this.target = target;}

    @Override
    public Object intercept(Object o, Method method, Object[] objects, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        //1. 增加判断
        ResubmitProxy.resubmit(method, objects);

        //2. 返回后果
        return method.invoke(target, objects);
    }

    @Override
    public Object proxy() {Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 指标对象类
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        enhancer.setCallback(this);
        // 通过字节码技术创立指标对象类的子类实例作为代理
        return enhancer.create();}

}

最外围的办法就是 ResubmitProxy.resubmit(method, objects);

实现如下：

/**
 * 反复提交验证
 * @param method 办法
 * @param args 入参
 * @since 0.0.1
 */
public static void resubmit(final Method method,
                            final Object[] args) {if(method.isAnnotationPresent(Resubmit.class)) {Resubmit resubmit = method.getAnnotation(Resubmit.class);
        // 构建入参
        ResubmitBs.newInstance()
                .cache(resubmit.cache())
                .ttl(resubmit.ttl())
                .keyGenerator(resubmit.keyGenerator())
                .tokenGenerator(resubmit.tokenGenerator())
                .method(method)
                .params(args)
                .resubmit();}
}

这里会依据用户指定的注解配置，进行对应的防反复提交限度。

鉴于篇幅起因，此处不再开展。

残缺的代码，参见开源地址：

https://github.com/houbb/resubmit/tree/master/resubmit-core

spring aop 整合

spring 整合的必要性

spring 作为 java 开发中根本必不可少的框架，为咱们的日常开发提供了很大的便利性。

咱们一起来看一下，当与 spring 整合之后，应用起来会变得如许简略呢？

spring 整合应用

maven 引入

<dependency>
    <group>com.github.houbb</group>
    <artifact>resubmit-spring</artifact>
    <version>0.0.3</version>
</dependency>

服务类编写

通过注解 @Resubmit 指定咱们避免反复提交的办法。

@Service
public class UserService {@Resubmit(ttl = 5)
    public void queryInfo(final String id) {System.out.println("query info:" + id);
    }

}

配置

次要指定 spring 的一些扫包配置，@EnableResubmit 注解启用避免反复提交。

@ComponentScan("com.github.houbb.resubmit.test.service")
@EnableResubmit
@Configuration
public class SpringConfig {}

测试代码

@ContextConfiguration(classes = SpringConfig.class)
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
public class ResubmitSpringTest {

    @Autowired
    private UserService service;

    @Test(expected = ResubmitException.class)
    public void queryTest() {service.queryInfo("1");
        service.queryInfo("1");
    }

}

外围实现

注解定义

import com.github.houbb.resubmit.spring.config.ResubmitAopConfig;
import org.springframework.context.annotation.EnableAspectJAutoProxy;
import org.springframework.context.annotation.Import;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * 启用注解
 * @author binbin.hou
 * @since 0.0.2
 */
@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Import(ResubmitAopConfig.class)
@EnableAspectJAutoProxy
public @interface EnableResubmit {}

其中 ResubmitAopConfig 的内容如下：

@Configuration
@ComponentScan(basePackages = "com.github.houbb.resubmit.spring")
public class ResubmitAopConfig {}

次要是一些扫包信息。

aop 实现

这里就是大家比拟常见的 aop 切面实现。

咱们验证办法有指定注解时，间接进行避免反复提交的验证。

import com.github.houbb.aop.spring.util.SpringAopUtil;
import com.github.houbb.resubmit.api.annotation.Resubmit;
import com.github.houbb.resubmit.core.support.proxy.ResubmitProxy;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @author binbin.hou
 * @since 0.0.2
 */
@Aspect
@Component
public class ResubmitAspect {@Pointcut("@annotation(com.github.houbb.resubmit.api.annotation.Resubmit)")
    public void resubmitPointcut() {}

    /**
     * 执行外围办法
     *
     * 相当于 MethodInterceptor
     * @param point 切点
     * @return 后果
     * @throws Throwable 异样信息
     * @since 0.0.2
     */
    @Around("resubmitPointcut()")
    public Object around(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {Method method = SpringAopUtil.getCurrentMethod(point);

        if(method.isAnnotationPresent(Resubmit.class)) {
            // 执行代理操作
            Object[] args = point.getArgs();
            ResubmitProxy.resubmit(method, args);
        }

        // 失常办法调用
        return point.proceed();}
}

spring-boot 整合

spring-boot-starter

看完了 spring 的应用，你是否感觉曾经很简略了呢？

实际上，整合 spring-boot 能够让咱们应用起来更加简略。

间接引入 jar 包，就能够应用。

这所有都要归功于 spring-boot-starter 的个性。

测试案例

maven 引入

<dependency>
    <groupId>com.github.houbb</groupId>
    <artifactId>resubmit-springboot-starter</artifactId>
    <version>0.0.3</version>
</dependency>

启动入口

UserService.java 和 spring 整合中一样，此处不再赘述。

ResubmitApplication 类是一个规范的 spring-boot 启动类。

@SpringBootApplication
public class ResubmitApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(ResubmitApplication.class, args);
    }

}

测试代码

@ContextConfiguration(classes = ResubmitApplication.class)
@RunWith(SpringJUnit4ClassRunner.class)
public class ResubmitSpringBootStarterTest {

    @Autowired
    private UserService service;

    @Test(expected = ResubmitException.class)
    public void queryTest() {service.queryInfo("1");
        service.queryInfo("1");
    }

}

怎么样，是不是十分的简略？

上面咱们来一下外围实现。

外围实现

代码

package com.github.houbb.resubmit.springboot.starter.config;

import com.github.houbb.resubmit.spring.annotation.EnableResubmit;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnClass;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

/**
 * 避免反复提交主动配置
 * @author binbin.hou
 * @since 0.0.3
 */
@Configuration
@EnableConfigurationProperties(ResubmitProperties.class)
@ConditionalOnClass(EnableResubmit.class)
@EnableResubmit
public class ResubmitAutoConfig {

    private final ResubmitProperties resubmitProperties;

    public ResubmitAutoConfig(ResubmitProperties resubmitProperties) {this.resubmitProperties = resubmitProperties;}

}

配置

创立 resource/META-INFO/spring.factories 文件中，内容如下：

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=com.github.houbb.resubmit.springboot.starter.config.ResubmitAutoConfig

这样 spring-boot 启动时，就会基于 SPI 主动配置咱们的实现。

对于 spi，咱们后续有机会一起深刻开展一下。

残缺代码地址：

https://github.com/houbb/resubmit/tree/master/resubmit-springboot-starter

小结

无论是工作还是面试，当咱们遇到相似的问题时，都应该多想一点。

而不是简略的答复基于 session 之类的，一听就是从网上看来的。

问题是怎么产生的？

有哪些形式能够解决的？各有什么利弊？

是否封装为工具，便于复用？

当然，这里还波及到幂等性，AOP，SPI 等知识点。

一道简略的面试题，如果深挖，背地还是有不少值得探讨的货色。

愿你有所播种。

开源地址

为了便于大家学习，该我的项目曾经开源，欢送 star~

https://github.com/houbb/resubmit

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