✅如何解决接口幂等的问题?

✅如何解决接口幂等的问题?

典型回答

所谓幂等 ,一般分为两种,请求幂等和业务幂等,我们在软件开发领域,一般都是说的业务幂等。

请求幂等:每次请求,如果参数一样,结果也要一样。


业务幂等:同一次业务请求,在拿到最终状态之后的每次请求,结果要保证一样。在没拿到最终状态之前,每一次请求需要正常执行业务逻辑,直到推进到最终状态。

比如我们通常是这么做业务幂等的:一次支付请求,如果支付返回处理中,或者系统异常等,我们需要重试,继续调用,直到他明确的返回支付成功,或者明确的无法成功的支付失败结果。

一般来说,在幂等请求中,应该如下返回:

success = true
responseCode = DUPLICATED

这样既能让别人知道是成功了,也能知道是因为幂等而导致的成功。

想要实现幂等,最简单的办法就是先查询一把本次操作是否处理过,如果已经处理成功,则直接返回查询到的结果,否则就去处理业务操作。

但是这个方案存在一个关键的问题,那就是如果出现了并发,就会出现多个接口查询的时候发现都没处理过,然后就都去执行业务操作,这时候就出现了并发问题。

根据并发出现的概率大小,我们分为不同的方案介绍。如果想要完整方案,直接跳过低并发,去看"一锁、二判、三更新“这个高并发方案就好了。

低并发场景下的方案

如果业务是低并发的话,有一种方案,那就是基于数据库的唯一性约束做幂等处理,简单点的伪代码如下:

public OrderResponse apply(OrderRequest request) {
    OrderResponse response = new OrderResponse();
    try {
        OrderDTO orderDTO =  orderService.create(request);
        response.setSuccess(true);
        response.setData(orderDTO);
        return response;
     } catch (DuplicateKeyException e) {
        // 捕获唯一约束冲突,说明该请求已经处理过
        OrderDTO orderDTO = orderService.queryOrder(request.getProduct(), request.getIdentifier());
        response.setSuccess(true);
        response.setResponseCode("DUPLICATED");
        response.setData(orderDTO);
    }
}

但是这个方案他有几个缺点,比如他依赖你的操作中需要有insert,这样才能触发唯一性约束的冲突。他需要依靠异常来控制业务流程等等。

✅为什么不建议用数据库唯一性约束做幂等控制?

但是好处就是简单,并且在并发不高的情况下,用这种很简单,和下面要讲的方案相比,还能减少一次加锁,和查询的操作。

其实除了高并发情况,对于那种机制的性能要求的场景,这个方案也比下面的方案要好一些,因为他的操作流程更少,更加简单。

高并发场景下的方案

高并发场景下,想要解决这个问题,只需要记住一句口令”一锁、二判、三更新",只要严格遵守这个过程,那么就可以解决高并发问题。

一锁:第一步,先加锁。可以加分布式锁、或者悲观锁都可以。但是一定要是一个互斥锁!

二判:第二步,进行幂等性判断。可以基于状态机、流水表、唯一性索引等等进行重复操作的判断。

三更新:第三步,进行数据的更新,将数据进行持久化。

以下是个简单的示例:

//一锁:先加一个分布式锁
@DistributeLock(scene = "OEDER", keyExpression = "#request.identifier", expire = 3000)
public OrderResponse apply(OrderRequest request) {
    OrderResponse response = new OrderResponse();
    //二判:判断请求是否执行成功过
    OrderDTO orderDTO = orderService.queryOrder(request.getProduct(), request.getIdentifier());
    if (orderDTO != null) {
        response.setSuccess(true);
        response.setResponseCode("DUPLICATED");
        return response;
    }
    
    //三更新:执行更新的业务逻辑
    return orderService.order(request);
}

三步需要严格控制顺序,确保加锁成功后进行数据查询和判断,幂等性判断通过后再更新,更新结束后释放锁。

以上操作需要有一个前提,那就是第一步加锁、和第二步判断的时候,需要有一个依据,这个就是幂等号了,通常需要和上游约定一个唯一ID作为幂等号。然后通过对幂等号加锁,再通过幂等号进行幂等判断即可。

一锁这个过程,建议使用Redis实现分布式锁,因为他是非阻塞(tryLock)的高效率的互斥锁。非常适合在幂等控制场景中。

二判这个过程,如果有操作流水,建议基于操作流水做幂等,并将幂等号作为唯一性约束,确保唯一性。如果没有流水,那么基于状态机也是可以的。

但是不管怎么样,数据库的唯一性约束都要加好,这是系统的最后一道防线。万一前面的锁失效了,这里也能控制得住不会产生脏数据。

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