作者 |?wangzaiplus

來源 | https://www.jianshu.com/p/6189275403ed

一、概念

冪等性, 通俗的說就是一個接口, 多次發起同一個請求, 必須保證操作只能執行一次比如:

• 訂單接口, 不能多次創建訂單

• 支付接口, 重復支付同一筆訂單只能扣一次錢

• 支付寶回調接口, 可能會多次回調, 必須處理重復回調

• 普通表單提交接口, 因為網絡超時等原因多次點擊提交, 只能成功一次 等等

二、常見解決方案

唯一索引 -- 防止新增臟數據

token機制 -- 防止頁面重復提交

悲觀鎖 -- 獲取數據的時候加鎖(鎖表或鎖行)

樂觀鎖 -- 基于版本號version實現, 在更新數據那一刻校驗數據

分布式鎖 -- redis(jedis、redisson)或zookeeper實現

狀態機 -- 狀態變更, 更新數據時判斷狀態

三、本文實現

本文采用第2種方式實現, 即通過redis + token機制實現接口冪等性校驗

四、實現思路

為需要保證冪等性的每一次請求創建一個唯一標識 token, 先獲取 token, 并將此 token存入redis, 請求接口時, 將此 token放到header或者作為請求參數請求接口, 后端接口判斷redis中是否存在此 token:

• 如果存在, 正常處理業務邏輯, 并從redis中刪除此?token, 那么, 如果是重復請求, 由于?token已被刪除, 則不能通過校驗, 返回?請勿重復操作提示

• 如果不存在, 說明參數不合法或者是重復請求, 返回提示即可

五、項目簡介

• springboot

• redis

• @ApiIdempotent注解 + 攔截器對請求進行攔截

• @ControllerAdvice全局異常處理

• 壓測工具: jmeter

說明:

• 本文重點介紹冪等性核心實現, 關于springboot如何集成redis、ServerResponse、ResponseCode等細枝末節不在本文討論范圍之內, 有興趣的小伙伴可以查看作者的Github項目:?https://github.com/wangzaiplus/springboot/tree/wxw

六、代碼實現

pom

<!-- Redis-Jedis --><dependency><groupId>redis.clients</groupId><artifactId>jedis</artifactId><version>2.9.0</version></dependency><!--lombok 本文用到@Slf4j注解, 也可不引用, 自定義log即可--><dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><version>1.16.10</version></dependency>

JedisUtil

package com.wangzaiplus.test.util; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Component; import redis.clients.jedis.Jedis; import redis.clients.jedis.JedisPool; @Component @Slf4j public class JedisUtil {@Autowiredprivate JedisPool jedisPool;private Jedis getJedis() {return jedisPool.getResource();}/*** 設值** @param key* @param value* @return*/public String set(String key, String value) {Jedis jedis = null;try {jedis = getJedis();return jedis.set(key, value);} catch (Exception e) {log.error("set key:{} value:{} error", key, value, e);return null;} finally {close(jedis);}}/*** 設值** @param key* @param value* @param expireTime 過期時間, 單位: s* @return*/public String set(String key, String value, int expireTime) {Jedis jedis = null;try {jedis = getJedis();return jedis.setex(key, expireTime, value);} catch (Exception e) {log.error("set key:{} value:{} expireTime:{} error", key, value, expireTime, e);return null;} finally {close(jedis);}}/*** 取值** @param key* @return*/public String get(String key) {Jedis jedis = null;try {jedis = getJedis();return jedis.get(key);} catch (Exception e) {log.error("get key:{} error", key, e);return null;} finally {close(jedis);}}/*** 刪除key** @param key* @return*/public Long del(String key) {Jedis jedis = null;try {jedis = getJedis();return jedis.del(key.getBytes());} catch (Exception e) {log.error("del key:{} error", key, e);return null;} finally {close(jedis);}}/*** 判斷key是否存在** @param key* @return*/public Boolean exists(String key) {Jedis jedis = null;try {jedis = getJedis();return jedis.exists(key.getBytes());} catch (Exception e) {log.error("exists key:{} error", key, e);return null;} finally {close(jedis);}}/*** 設值key過期時間** @param key* @param expireTime 過期時間, 單位: s* @return*/public Long expire(String key, int expireTime) {Jedis jedis = null;try {jedis = getJedis();return jedis.expire(key.getBytes(), expireTime);} catch (Exception e) {log.error("expire key:{} error", key, e);return null;} finally {close(jedis);}}/*** 獲取剩余時間** @param key* @return*/public Long ttl(String key) {Jedis jedis = null;try {jedis = getJedis();return jedis.ttl(key);} catch (Exception e) {log.error("ttl key:{} error", key, e);return null;} finally {close(jedis);}}private void close(Jedis jedis) {if (null != jedis) {jedis.close();}} }

自定義注解 @ApiIdempotent

package com.wangzaiplus.test.annotation; import java.lang.annotation.ElementType; import java.lang.annotation.Retention; import java.lang.annotation.RetentionPolicy; import java.lang.annotation.Target; /*** 在需要保證 接口冪等性 的Controller的方法上使用此注解*/ @Target({ElementType.METHOD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface ApiIdempotent { }

ApiIdempotentInterceptor攔截器

package com.wangzaiplus.test.interceptor; import com.wangzaiplus.test.annotation.ApiIdempotent; import com.wangzaiplus.test.service.TokenService; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.web.method.HandlerMethod; import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor; import org.springframework.web.servlet.ModelAndView; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; import javax.servlet.http.HttpServletResponse; import java.lang.reflect.Method; /*** 接口冪等性攔截器*/ public class ApiIdempotentInterceptor implements HandlerInterceptor {@Autowiredprivate TokenService tokenService;@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) {if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {return true;}HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;Method method = handlerMethod.getMethod();ApiIdempotent methodAnnotation = method.getAnnotation(ApiIdempotent.class);if (methodAnnotation != null) {check(request);// 冪等性校驗, 校驗通過則放行, 校驗失敗則拋出異常, 并通過統一異常處理返回友好提示}return true;}private void check(HttpServletRequest request) {tokenService.checkToken(request);}@Overridepublic void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {}@Overridepublic void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception {} }

TokenServiceImpl

package com.wangzaiplus.test.service.impl; import com.wangzaiplus.test.common.Constant; import com.wangzaiplus.test.common.ResponseCode; import com.wangzaiplus.test.common.ServerResponse; import com.wangzaiplus.test.exception.ServiceException; import com.wangzaiplus.test.service.TokenService; import com.wangzaiplus.test.util.JedisUtil; import com.wangzaiplus.test.util.RandomUtil; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.apache.commons.lang3.StringUtils; import org.apache.commons.lang3.text.StrBuilder; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.stereotype.Service; import javax.servlet.http.HttpServletRequest; @Service public class TokenServiceImpl implements TokenService {private static final String TOKEN_NAME = "token";@Autowiredprivate JedisUtil jedisUtil;@Overridepublic ServerResponse createToken() {String str = RandomUtil.UUID32();StrBuilder token = new StrBuilder();token.append(Constant.Redis.TOKEN_PREFIX).append(str);jedisUtil.set(token.toString(), token.toString(), Constant.Redis.EXPIRE_TIME_MINUTE);return ServerResponse.success(token.toString());}@Overridepublic void checkToken(HttpServletRequest request) {String token = request.getHeader(TOKEN_NAME);if (StringUtils.isBlank(token)) {// header中不存在tokentoken = request.getParameter(TOKEN_NAME);if (StringUtils.isBlank(token)) {// parameter中也不存在tokenthrow new ServiceException(ResponseCode.ILLEGAL_ARGUMENT.getMsg());}}if (!jedisUtil.exists(token)) {throw new ServiceException(ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION.getMsg());}Long del = jedisUtil.del(token);if (del <= 0) {throw new ServiceException(ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION.getMsg());}} }

TestApplication

package com.wangzaiplus.test; import com.wangzaiplus.test.interceptor.ApiIdempotentInterceptor; import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan; import org.springframework.boot.SpringApplication; import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication; import org.springframework.context.annotation.Bean; import org.springframework.web.cors.CorsConfiguration; import org.springframework.web.cors.UrlBasedCorsConfigurationSource; import org.springframework.web.filter.CorsFilter; import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry; import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurerAdapter; @SpringBootApplication @MapperScan("com.wangzaiplus.test.mapper") public class TestApplication extends WebMvcConfigurerAdapter {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(TestApplication.class, args);}/*** 跨域* @return*/@Beanpublic CorsFilter corsFilter() {final UrlBasedCorsConfigurationSource urlBasedCorsConfigurationSource = new UrlBasedCorsConfigurationSource();final CorsConfiguration corsConfiguration = new CorsConfiguration();corsConfiguration.setAllowCredentials(true);corsConfiguration.addAllowedOrigin("*");corsConfiguration.addAllowedHeader("*");corsConfiguration.addAllowedMethod("*");urlBasedCorsConfigurationSource.registerCorsConfiguration("/**", corsConfiguration);return new CorsFilter(urlBasedCorsConfigurationSource);}@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {// 接口冪等性攔截器registry.addInterceptor(apiIdempotentInterceptor());super.addInterceptors(registry);}@Beanpublic ApiIdempotentInterceptor apiIdempotentInterceptor() {return new ApiIdempotentInterceptor();} }

OK, 目前為止, 校驗代碼準備就緒, 接下來測試驗證

七、測試驗證

獲取 token的控制器 TokenController

package com.wangzaiplus.test.controller; import com.wangzaiplus.test.common.ServerResponse; import com.wangzaiplus.test.service.TokenService; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestController @RequestMapping("/token") public class TokenController {@Autowiredprivate TokenService tokenService;@GetMappingpublic ServerResponse token() {return tokenService.createToken();} }

TestController, 注意 @ApiIdempotent注解, 在需要冪等性校驗的方法上聲明此注解即可, 不需要校驗的無影響

package com.wangzaiplus.test.controller; import com.wangzaiplus.test.annotation.ApiIdempotent; import com.wangzaiplus.test.common.ServerResponse; import com.wangzaiplus.test.service.TestService; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired; import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; @RestController @RequestMapping("/test") @Slf4j public class TestController {@Autowiredprivate TestService testService;@ApiIdempotent@PostMapping("testIdempotence")public ServerResponse testIdempotence() {return testService.testIdempotence();} }

獲取 token

查看redis

測試接口安全性: 利用jmeter測試工具模擬50個并發請求, 將上一步獲取到的token作為參數

header或參數均不傳token, 或者token值為空, 或者token值亂填, 均無法通過校驗, 如token值為"abcd"

八、注意點(非常重要)

上圖中, 不能單純的直接刪除token而不校驗是否刪除成功, 會出現并發安全性問題, 因為, 有可能多個線程同時走到第46行, 此時token還未被刪除, 所以繼續往下執行, 如果不校驗 jedisUtil.del(token)的刪除結果而直接放行, 那么還是會出現重復提交問題, 即使實際上只有一次真正的刪除操作, 下面重現一下

稍微修改一下代碼:

再次請求

再看看控制臺

雖然只有一個真正刪除掉token, 但由于沒有對刪除結果進行校驗, 所以還是有并發問題, 因此, 必須校驗

九、總結

其實思路很簡單, 就是每次請求保證唯一性, 從而保證冪等性, 通過攔截器+注解, 就不用每次請求都寫重復代碼, 其實也可以利用spring aop實現。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的面试官：如何实现幂等性校验？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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