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作者 | wangzaiplus
鏈接 | 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, 重複支付同一筆訂單隻能扣一次錢
支付寶回調接口, 可能會多次回調, 必須處理重複回調
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 -- 防止新增髒數據
token機制 -- 防止頁面重複提交
悲觀鎖 -- 獲取數據的時候加鎖(鎖表或鎖行)
樂觀鎖 -- 基於版本號version實現, 在更新數據那一刻校驗數據
分佈式鎖 -- 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, 並將此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, 後端接口判斷redis中是否存在此token:
如果存在, 正常處理業務邏輯, 並從redis中刪除此token, 那麼, 如果是重複請求, 由於token已被刪除, 則不能通過校驗, 返回請勿重複操作提示
如果不存在, 說明參數不合法或者是重複請求, 返回提示即可
五、項目簡介
springboot
redis
@ApiIdempotent註解 + 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, 關於springboot如何集成redis、ServerResponse、ResponseCode等細枝末節不在本文討論範圍之內, 有興趣的小夥伴可以查看我的Github項目:
https://github.com/wangzaiplus/springboot/tree/wxw
六、代碼實現
pom
<dependency>
<groupid>redis.clients/<groupid>
<artifactid>jedis/<artifactid>
<version>2.9.0/<version>
<dependency>
<groupid>org.projectlombok/<groupid>
<artifactid>lombok/<artifactid>
<version>1.16.10/<version>
JedisUtil
@Component
@Slf4j
public classJedisUtil{
@Autowired
private JedisPool jedisPool;
private Jedis getJedis {
return jedisPool.getResource;
}
/**
* 設值
*
* @param key
* @param value
* @return
*/
public String set(String key, String value) {
Jedis jedis = ;
try {
jedis = getJedis;
return jedis.set(key, value);
} catch (Exception e) {
log.error("set key:{} value:{} error", key, value, e);
return ;
} 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 = ;
try {
jedis = getJedis;
return jedis.setex(key, expireTime, value);
} catch (Exception e) {
log.error("set key:{} value:{} expireTime:{} error", key, value, expireTime, e);
return ;
} finally {
close(jedis);
}
}
/**
* 取值
*
* @param key
* @return
*/
public String get(String key) {
Jedis jedis = ;
try {
jedis = getJedis;
return jedis.get(key);
} catch (Exception e) {
log.error("get key:{} error", key, e);
return ;
} finally {
close(jedis);
}
}
/**
* 刪除key
*
* @param key
* @return
*/
public Long del(String key) {
Jedis jedis = ;
try {
jedis = getJedis;
return jedis.del(key.getBytes);
} catch (Exception e) {
log.error("del key:{} error", key, e);
return ;
} finally {
close(jedis);
}
}
/**
* 判斷key是否存在
*
* @param key
* @return
*/
public Boolean exists(String key) {
Jedis jedis = ;
try {
jedis = getJedis;
return jedis.exists(key.getBytes);
} catch (Exception e) {
log.error("exists key:{} error", key, e);
return ;
} 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 = ;
try {
jedis = getJedis;
return jedis.expire(key.getBytes, expireTime);
} catch (Exception e) {
log.error("expire key:{} error", key, e);
return ;
} finally {
close(jedis);
}
}
/**
* 獲取剩餘時間
*
* @param key
* @return
*/
public Long ttl(String key) {
Jedis jedis = ;
try {
jedis = getJedis;
return jedis.ttl(key);
} catch (Exception e) {
log.error("ttl key:{} error", key, e);
return ;
} finally {
close(jedis);
}
}
privatevoidclose(Jedis jedis) {
if ( != jedis) {
jedis.close;
}
}
}
自定義註解@ApiIdempotent
/**
* 在需要保證 接口冪等性 的Controller的方法上使用此註解
*/
@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ApiIdempotent {
}
ApiIdempotentInterceptor攔截器
/**
* 接口冪等性攔截器
*/
public classApiIdempotentInterceptorimplementsHandlerInterceptor {
@Autowired
private TokenService tokenService;
@Override
publicbooleanpreHandle(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 != ) {
check(request);// 冪等性校驗, 校驗通過則放行, 校驗失敗則拋出異常, 並通過統一異常處理返回友好提示
}
return true;
}
privatevoidcheck(HttpServletRequest request) {
tokenService.checkToken(request);
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception {
}
}
TokenServiceImpl
@Service
public classTokenServiceImplimplementsTokenService{
private static final String TOKEN_NAME = "token";
@Autowired
private JedisUtil jedisUtil;
@Override
public 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);
}
@Override
publicvoidcheckToken(HttpServletRequest request) {
String token = request.getHeader(TOKEN_NAME);
if (StringUtils.isBlank(token)) {// header中不存在token
token = request.getParameter(TOKEN_NAME);
if (StringUtils.isBlank(token)) {// parameter中也不存在token
throw 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
@SpringBootApplication
@MapperScan("com.wangzaiplus.test.mapper")
public classTestApplicationextendsWebMvcConfigurerAdapter{
publicstaticvoidmain(String[] args) {
SpringApplication.run(TestApplication.class, args);
}
/**
* 跨域
* @return
*/
@Bean
public 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);
}
@Override
publicvoidaddInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
// 接口冪等性攔截器
registry.addInterceptor(apiIdempotentInterceptor);
super.addInterceptors(registry);
}
@Bean
public 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
1、獲取token的控制器TokenController
@RestController
@RequestMapping("/token")
public class TokenController {
@Autowired
private TokenService tokenService;
@GetMapping
public ServerResponse token {
return tokenService.createToken;
}
}
2、TestController, 注意@ApiIdempotent註解, 在需要冪等性校驗的方法上聲明此註解即可, 不需要校驗的無影響
@RestController
@RequestMapping("/test")
@Slf4j
public class TestController {
@Autowired
private TestService testService;
@ApiIdempotent
@PostMapping("testIdempotence")
public ServerResponse testIdempotence {
return testService.testIdempotence;
}
}
3、獲取token
查看redis
4、測試接口安全性: 利用jmeter測試工具模擬50個併發請求, 將上一步獲取到的token作為參數
5、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, 會出現併發安全性問題, 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, 那麼還是會出現重複提交問題, 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
再看看控制檯
雖然只有一個真正刪除掉token, 但由於沒有對刪除結果進行校驗, 所以還是有併發問題, 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+註解, 就不用每次請求都寫重複代碼, 其實也可以利用spring aop實現， 無所謂。
Github
https://github.com/wangzaiplus/springboot/tree/wxw
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