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每天一个知识点

什么是接口的幂等性，如何实现接口幂等性？

（一）幂等性概念

幂等性原本是数学上的概念，用在接口上就可以理解为：同一个接口，多次发出同一个请求，必须保证操作只执行一次。
调用接口发生异常并且重复尝试时，总是会造成系统所无法承受的损失，所以必须阻止这种现象的发生。
比如下面这些情况，如果没有实现接口幂等性会有很严重的后果：
支付接口，重复支付会导致多次扣钱
订单接口，同一个订单可能会多次创建。

（二）幂等性的解决方案

唯一索引
使用唯一索引可以避免脏数据的添加，当插入重复数据时数据库会抛异常，保证了数据的唯一性。

乐观锁
这里的乐观锁指的是用乐观锁的原理去实现，为数据字段增加一个version字段，当数据需要更新时，先去数据库里获取此时的version版本号

select version from tablename where xxx

更新数据时首先和版本号作对比，如果不相等说明已经有其他的请求去更新数据了，提示更新失败。

update tablename set count=count+1,version=version+1 where version=#{version}

悲观锁
乐观锁可以实现的往往用悲观锁也能实现，在获取数据时进行加锁，当同时有多个重复请求时其他请求都无法进行操作

分布式锁
幂等的本质是分布式锁的问题，分布式锁正常可以通过redis或zookeeper实现；在分布式环境下，锁定全局唯一资源，使请求串行化，实际表现为互斥锁，防止重复，解决幂等。

token机制
token机制的核心思想是为每一次操作生成一个唯一性的凭证，也就是token。一个token在操作的每一个阶段只有一次执行权，一旦执行成功则保存执行结果。对重复的请求，返回同一个结果。token机制的应用十分广泛。

（三）token机制的实现

这里展示通过token机制实现接口幂等性的案例：github文末自取
首先引入需要的依赖：

<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.apache.commons</groupId><artifactId>commons-lang3</artifactId><version>3.4</version>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

3.1、配置请求的方法体和枚举类

首先配置一下通用的请求返回体

public class Response {private int status;private String msg;private Object data;//省略get、set、toString、无参有参构造方法
}

以及返回code

public enum ResponseCode {// 通用模块 1xxxxILLEGAL_ARGUMENT(10000, "参数不合法"),REPETITIVE_OPERATION(10001, "请勿重复操作"),;ResponseCode(Integer code, String msg) {this.code = code;this.msg = msg;}private Integer code;private String msg;public Integer getCode() {return code;}public void setCode(Integer code) {this.code = code;}public String getMsg() {return msg;}public void setMsg(String msg) {this.msg = msg;}
}

3.2 自定义异常以及配置全局异常类

public class ServiceException extends RuntimeException{private String code;private String msg;//省略get、set、toString以及构造方法
}

配置全局异常捕获器

@ControllerAdvice
public class MyControllerAdvice {@ResponseBody@ExceptionHandler(ServiceException.class)public Response serviceExceptionHandler(ServiceException exception){Response response=new Response(Integer.valueOf(exception.getCode()),exception.getMsg(),null);return response;}
}

3.3 编写创建Token和验证Token的接口以及实现类

@Service
public interface TokenService {public Response createToken();public Response checkToken(HttpServletRequest request);
}

具体实现类，核心的业务逻辑都写在注释中了

@Service
public class TokenServiceImpl implements TokenService {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate;@Overridepublic Response createToken() {//生成uuid当作tokenString token = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-","");//将生成的token存入redis中redisTemplate.opsForValue().set(token,token);//返回正确的结果信息Response response=new Response(0,token.toString(),null);return response;}@Overridepublic Response checkToken(HttpServletRequest request) {//从请求头中获取tokenString token=request.getHeader("token");if (StringUtils.isBlank(token)){//如果请求头token为空就从参数中获取token=request.getParameter("token");//如果都为空抛出参数异常的错误if (StringUtils.isBlank(token)){throw new ServiceException(ResponseCode.ILLEGAL_ARGUMENT.getCode().toString(),ResponseCode.ILLEGAL_ARGUMENT.getMsg());}}//如果redis中不包含该token，说明token已经被删除了，抛出请求重复异常if (!redisTemplate.hasKey(token)){throw new ServiceException(ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION.getCode().toString(),ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION.getMsg());}//删除tokenBoolean del=redisTemplate.delete(token);//如果删除不成功（已经被其他请求删除），抛出请求重复异常if (!del){throw new ServiceException(ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION.getCode().toString(),ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION.getMsg());}return new Response(0,"校验成功",null);}
}

3.4 配置自定义注解

这是比较重要的一步，通过自定义注解在需要实现接口幂等性的方法上添加此注解，实现token验证

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ApiIdempotent {}

接口拦截器

public class ApiIdempotentInterceptor implements HandlerInterceptor {@Autowiredprivate TokenService tokenService;@Overridepublic boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {return true;}HandlerMethod handlerMethod= (HandlerMethod) handler;Method method=handlerMethod.getMethod();ApiIdempotent methodAnnotation=method.getAnnotation(ApiIdempotent.class);if (methodAnnotation != null){// 校验通过放行，校验不通过全局异常捕获后输出返回结果tokenService.checkToken(request);}return true;}@Overridepublic void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {}@Overridepublic void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {}
}

3.5 配置拦截器以及redis

配置webConfig，添加拦截器

@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {registry.addInterceptor(apiIdempotentInterceptor());}@Beanpublic ApiIdempotentInterceptor apiIdempotentInterceptor() {return new ApiIdempotentInterceptor();}
}

配置redis，使得中文可以正常传输

@Configuration
public class RedisConfig {//自定义的redistemplate@Bean(name = "redisTemplate")public RedisTemplate<String,Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory){//创建一个RedisTemplate对象，为了方便返回key为string，value为ObjectRedisTemplate<String,Object> template = new RedisTemplate<>();template.setConnectionFactory(factory);//设置json序列化配置Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer=newJackson2JsonRedisSerializer(Object.class);ObjectMapper objectMapper=new ObjectMapper();objectMapper.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);objectMapper.activateDefaultTyping(LaissezFaireSubTypeValidator.instance);//string的序列化StringRedisSerializer stringRedisSerializer=new StringRedisSerializer();//key采用string的序列化方式template.setKeySerializer(stringRedisSerializer);//value采用jackson的序列化方式template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);//hashkey采用string的序列化方式template.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);//hashvalue采用jackson的序列化方式template.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);template.afterPropertiesSet();return template;}
}

最后是controller

@RestController
@RequestMapping("/token")
public class TokenController {@Autowiredprivate TokenService tokenService;@GetMappingpublic Response token(){return tokenService.createToken();}@PostMapping("checktoken")public Response checktoken(HttpServletRequest request){return tokenService.checkToken(request);}
}

其余代码在文末github链接上自取

（四）结果验证

首先通过token接口创建一个token出来，此时redis中也存在了改token

在jmeter中同时运行50个请求，我们可以观察到，只有第一个请求校验成功，后续的请求均提示请勿重复操作。

jmeter压测文件（Token Plan.jmx）和代码自取：github自取

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