java幂等性的控制(技术论坛上整理成文)

2021-02-25 14:38:12 浏览数 (1)

转载自 https://blog.csdn.net/mine_song/article/details/70992385

本文是从技术论坛上大家一人一句没有条理的讲解,我整理一下发到CSDN上,希望对大家有用。

什么是幂等性

抄用一段数学上的定义:f(f(x)) = f(x)。x被函数f作用一次和作用无限次的结果是一样的。幂等性应用在软件系统中,我把它简单定义为:某个函数或者某个接口使用相同参数调用一次或者无限次,其造成的后果是一样的,在实际应用中一般针对于接口进行幂等性设计。举个栗子,在系统中,调用方A调用系统B的接口进行用户的扣费操作时,由于网络不稳定,A重试了N次该请求,那么不管B是否接收到多少次请求,都应该保证只会扣除该用户一次费用。

加深对幂等性的了解

幂等性一般应用于协议设计,TCP协议支持幂等吗?答案是肯定的,在网络不稳定时,操作系统可以肆无忌惮的重发TCP报文片段。TCP协议能够保证幂等的核心在于sequence number字段,一个序列号的在较长的一段时间内均不会出现重复。对于应用层的协议设计,原理和TCP是类似的,我们需要一个不重复的序列号。再简单一点说,在一个业务流程的处理中,我们需要一个不重复的业务流水号,以保证幂等性。

举个实际应用场景:用户A在网页上发起一笔游戏充值请求,浏览器引导用户去银行支付,支付成功后系统给用户进行充值。

协议设计上,我们通过全局唯一的充值订单号贯穿整个业务流程,使该业务支持幂等。

我们先从一个简单的程序理解一下幂等性:

代码语言:javascript复制
  1. public class Main {
  2. private int i = 0;
  3. //这个方法不具有幂等性,每调用一次,它就会改变Main的状态(即改变了i)
  4. public void idempotent() {
  5. i ;
  6. }
  7. //幂等性,无论这个方法调用多少次,它都不会改变Main类的状态。
  8. public void simple() {
  9. System.out.println(i);
  10. }
  11. }

看完这些,你似乎对幂等性有了更深的了解。那么幂等性问题会出现在哪些场景呢?

电商,第三方支付,抢红包等场景。

这些应用场景,你似乎看到了他们的共同特征。对,那就是高并发。

幂等控制的实现

HTTP的幂等性

幂等表示:请求服务器一次或是多次,返回的结果均是一样的【select 】一般是GET请求

非幂等表示:请求服务器不同的次数,返回的结果将是不一样的[update   delete] 一般是POST请求

HTTP协议本身是一种面向资源的应用层协议,但对HTTP协议的使用实际上存在着两种不同的方式:一种是restful,它把HTTP当成应用层协议,另一种是SOA,它并没有完全把HTTP当成应用层协议,而是把HTTP协议作为了传输层协议,然后在HTTP之上建立了自己的应用层协议。

restful风格,想了解的可以去看看webservice编程,这里不是本文的主题。

本文所讨论的HTTP幂等性主要针对RESTful风格的,不过正如上一节所看到的那样,幂等性并不属于特定的协议,它是分布式系统的一种特性;所以,不论是SOA还是RESTful的Web API设计都应该考虑幂等性。

重要方法

安全

幂等

GET

POST

PUT

DELETE

数据库幂等

数据库上的幂等和事务是一体的。

1. 查询操作  查询一次和查询多次,在数据不变的情况下,查询结果是一样的。select是天然的幂等操作   2. 删除操作  删除操作也是幂等的,删除一次和多次删除都是把数据删除。(注意可能返回结果不一样,删除的数据不存在,返回0,删除的数据多条,返回结果多个)  3.唯一索引,防止新增脏数据  比如:支付宝的资金账户,支付宝也有用户账户,每个用户只能有一个资金账户,怎么防止给用户创建资金账户多个,那么给资金账户表中的用户ID加唯一索引,所以一个用户新增成功一个资金账户记录 

4.悲观锁  获取数据的时候加锁获取  select * from table_xxx where id='xxx' for update;  注意:id字段一定是主键或者唯一索引,不然是锁表,会死人的  悲观锁使用时一般伴随事务一起使用,数据锁定时间可能会很长,根据实际情况选用  5. 乐观锁  乐观锁只是在更新数据那一刻锁表,其他时间不锁表,所以相对于悲观锁,效率更高。

客户端幂等控制机制-token

业务要求:  页面的数据只能被点击提交一次  发生原因:  由于重复点击或者网络重发,或者nginx重发等情况会导致数据被重复提交  解决办法:  集群环境:采用token加redis(redis单线程的,处理需要排队)  单JVM环境:采用token加redis或token加jvm内存  处理流程:  1. 数据提交前要向服务的申请token,token放到redis或jvm内存,token有效时间  2. 提交后后台校验token,同时删除token,生成新的token返回  token特点:  要申请,一次有效性,可以限流 

后期整理电商案例,直接上图来说一下一个电商网站在幂等控制上的方法。(待续。。。)

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