接口幂等性是什么?如何设计?

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什么是接口幂等?

在计算机中编程中,一个幂等操作的特点是其任意多次执行所产生的影响均与第一次执行的影响相同。

接口的幂等性实际上就是接口可重复调用,在调用方多次调用的情况下,接口最终得到的结果是一致的。有些接口可以天然的实现幂等性,比如查询接口,对于查询来说,你查询一次和两次,对于系统来说,没有任何影响,查出的结果也是一样。

为什么接口需要幂等性设计

该问题等同于 为什么会重复调用?

前端重复提交表单

在填写一些表格时候,用户填写完成提交,很多时候会因网络波动没有及时对用户做出提交成功响应,致使用户认为没有成功提交,然后一直点提交按钮,这时就会发生重复提交表单请求。

黑客针对一个用户进行重复提交投票,这样会导致接口接收到用户重复提交的投票接口幂等性是什么?如何设计?
具体流程步骤:

  • 建立一张去重表,其中某个字段需要建立唯一索引
  • 客户端去请求服务端,服务端会将这次请求的一些信息插入这张去重表中
  • 因为表中某个字段带有唯一索引,如果插入成功,证明表中没有这次请求的信息,则执行后续的业务逻辑
  • 如果插入失败,则代表已经执行过当前请求,直接返回

数据库乐观锁实现

数据库乐观锁方案一般只能适用于执行更新操作的过程,我们可以提前在对应的数据表中多添加一个字段,充当当前数据的版本标识。

这样每次对该数据库该表的这条数据执行更新时,都会将该版本标识作为一个条件,值为上次待更新数据中的版本标识的值。

具体流程步骤:

  • 客户端带着version字段请求服务端
  • 服务端执行update的时候需要给version+1,并且需要加version的更新条件如下SQL
 update t set stock = stock - 1 , version = version + 1 where id = #{id} and version = #{version} 

数据库悲观锁实现

接口幂等性是什么?如何设计?
具体流程步骤:

  • 客户端通过业务id,访问服务端
  • 先查数据库是否存在该业务id,查库的时候需要加X锁
  • 如果存在则说明是重复请求,不存在则进行业务逻辑处理

JVM锁实现

JVM 锁实现是指通过 JVM 提供的内置锁如 Lock 或者是 接口幂等性是什么?如何设计?

JVM 锁存在的最大问题在于,它只能应用于单机环境,因为 Lock 本身为单机锁,所以它就不适应于分布式多机环境。

分布式锁实现

分布式锁实现解决JVM锁实现单机锁局限问题。
接口幂等性是什么?如何设计?

具体流程步骤:

  • 客户端先请求服务端,会拿到一个能代表这次请求业务的唯一字段
  • 将该字段以 SETNX 的方式存入 redis 中,并根据业务设置相应的超时时间
  • 如果设置成功,证明这是第一次请求,则执行后续的业务逻辑
  • 如果设置失败,则代表已经执行过当前请求,直接返回

Token实现

接口幂等性是什么?如何设计?
具体流程步骤:

  • 客户端会先发送一个请求去获取 token,服务端会生成一个全局唯一的 ID 作为 token 保存在 redis 中,同时把这个 ID 返回给客户端
  • 客户端第二次调用业务请求的时候必须携带这个 token
  • 服务端会校验这个 token,如果校验成功,则执行业务,并删除 redis 中的 token
  • 如果校验失败,说明 redis 中已经没有对应的 token,则表示重复操作,直接返回指定的结果给客户端

注意:
对 redis 中是否存在 token 以及删除的代码逻辑建议用 Lua 脚本实现,保证原子性
全局唯一 ID 可以用百度的 uid-generator、美团的 Leaf 去生成

总结

幂等性不但可以保证程序正常执行,还可以杜绝一些垃圾数据以及无效请求对系统资源的消耗。推荐使用分布式锁来实现,这样的解决方案更加通用。

版权声明:玥玥 发表于 2021-04-07 3:20:59。
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