Spring Boot+Redis 扛住，瞬间千次重复提交（实例）

转自：微信公众号 匠心零度-慕容千语

前言:

在实际的开发项目中，一个对外暴露的接口往往会面临，瞬间大量的重复的请求提交，如果想过滤掉重复请求造成对业务的伤害，那就需要实现幂等！

我们来解释一下幂等的概念：

任意多次执行所产生的影响均与一次执行的影响相同。按照这个含义，最终的含义就是 对数据库的影响只能是一次性的，不能重复处理。

如何保证其幂等性，通常有以下手段：

1、数据库建立唯一性索引，可以保证最终插入数据库的只有一条数据2、token机制，每次接口请求前先获取一个token，然后再下次请求的时候在请求的header体中加上这个token，后台进行验证，如果验证通过删除token，下次请求再次判断token3、悲观锁或者乐观锁，悲观锁可以保证每次for update的时候其他sql无法update数据(在数据库引擎是innodb的时候,select的条件必须是唯一索引,防止锁全表)

redis实现自动幂等的原理图：

一、搭建redis的服务Api

1、首先是搭建redis服务器。

2、引入springboot中到的redis的stater，或者Spring封装的jedis也可以，后面主要用到的api就是它的set方法和exists方法,这里我们使用springboot的封装好的redisTemplate

<code>/** * redis工具类 */@Componentpublic class RedisService {  @Autowired  private RedisTemplate redisTemplate;  /**   * 写入缓存   * @param key   * @param value   * @return   */  public boolean set(final String key, Object value) {    boolean result = false;    try {      ValueOperations<serializable> operations = redisTemplate.opsForValue();      operations.set(key, value);      result = true;    } catch (Exception e) {      e.printStackTrace();    }    return result;  }  /**   * 写入缓存设置时效时间   * @param key   * @param value   * @return   */  public boolean setEx(final String key, Object value, Long expireTime) {    boolean result = false;    try {      ValueOperations<serializable> operations = redisTemplate.opsForValue();      operations.set(key, value);      redisTemplate.expire(key, expireTime, TimeUnit.SECONDS);      result = true;    } catch (Exception e) {      e.printStackTrace();    }    return result;  }  /**   * 判断缓存中是否有对应的value   * @param key   * @return   */  public boolean exists(final String key) {    return redisTemplate.hasKey(key);  }  /**   * 读取缓存   * @param key   * @return   */  public Object get(final String key) {    Object result = null;    ValueOperations<serializable> operations = redisTemplate.opsForValue();    result = operations.get(key);    return result;  }  /**   * 删除对应的value   * @param key   */  public boolean remove(final String key) {    if (exists(key)) {      Boolean delete = redisTemplate.delete(key);      return delete;    }    return false;  }}/<serializable>/<serializable>/<serializable>/<code>

二、自定义注解AutoIdempotent

自定义一个注解，定义此注解的主要目的是把它添加在需要实现幂等的方法上，凡是某个方法注解了它，都会实现自动幂等。后台利用反射如果扫描到这个注解，就会处理这个方法实现自动幂等，使用元注解ElementType.METHOD表示它只能放在方法上，etentionPolicy.RUNTIME表示它在运行时。整编：微信公众号，搜云库技术团队，ID：souyunku

<code>@Target({ElementType.METHOD})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)public @interface AutoIdempotent {}/<code>

三、token创建和检验

1、token服务接口

我们新建一个接口，创建token服务，里面主要是两个方法，一个用来创建token，一个用来验证token。创建token主要产生的是一个字符串，检验token的话主要是传达request对象，为什么要传request对象呢？主要作用就是获取header里面的token,然后检验，通过抛出的Exception来获取具体的报错信息返回给前端。整编：微信公众号，搜云库技术团队，ID：souyunku

<code>public interface TokenService {  /**   * 创建token   * @return   */  public String createToken();  /**   * 检验token   * @param request   * @return   */  public boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception;}/<code>

2、token的服务实现类

token引用了redis服务，创建token采用随机算法工具类生成随机uuid字符串,然后放入到redis中(为了防止数据的冗余保留,这里设置过期时间为10000秒,具体可视业务而定)，如果放入成功，最后返回这个token值。checkToken方法就是从header中获取token到值(如果header中拿不到，就从paramter中获取)，如若不存在,直接抛出异常。这个异常信息可以被拦截器捕捉到，然后返回给前端。

<code>@Servicepublic class TokenServiceImpl implements TokenService {  @Autowired  private RedisService redisService;  /**   * 创建token   *   * @return   */  @Override  public String createToken() {    String str = RandomUtil.randomUUID();    StrBuilder token = new StrBuilder();    try {      token.append(Constant.Redis.TOKEN_PREFIX).append(str);      redisService.setEx(token.toString(), token.toString(),10000L);      boolean notEmpty = StrUtil.isNotEmpty(token.toString());      if (notEmpty) {        return token.toString();      }    }catch (Exception ex){      ex.printStackTrace();    }    return null;  }  /**   * 检验token   *   * @param request   * @return   */  @Override  public boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception {    String token = request.getHeader(Constant.TOKEN_NAME);    if (StrUtil.isBlank(token)) {// header中不存在token      token = request.getParameter(Constant.TOKEN_NAME);      if (StrUtil.isBlank(token)) {// parameter中也不存在token        throw new ServiceException(Constant.ResponseCode.ILLEGAL_ARGUMENT, 100);      }    }    if (!redisService.exists(token)) {      throw new ServiceException(Constant.ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION, 200);    }    boolean remove = redisService.remove(token);    if (!remove) {      throw new ServiceException(Constant.ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION, 200);    }    return true;  }}/<code>

四、拦截器的配置

1、web配置类，实现WebMvcConfigurerAdapter，主要作用就是添加autoIdempotentInterceptor到配置类中，这样我们到拦截器才能生效，注意使用@Configuration注解，这样在容器启动是时候就可以添加进入context中。整编：微信公众号，搜云库技术团队，ID：souyunku

<code>@Configurationpublic class WebConfiguration extends WebMvcConfigurerAdapter {  @Resource  private AutoIdempotentInterceptor autoIdempotentInterceptor;  /**   * 添加拦截器   * @param registry   */  @Override  public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {    registry.addInterceptor(autoIdempotentInterceptor);    super.addInterceptors(registry);  }}/<code>

2、拦截处理器：主要的功能是拦截扫描到AutoIdempotent到注解到方法,然后调用tokenService的checkToken()方法校验token是否正确，如果捕捉到异常就将异常信息渲染成json返回给前端

<code>/** * 拦截器 */@Componentpublic class AutoIdempotentInterceptor implements HandlerInterceptor {  @Autowired  private TokenService tokenService;  /**   * 预处理   *   * @param request   * @param response   * @param handler   * @return   * @throws Exception   */  @Override  public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {    if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {      return true;    }    HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;    Method method = handlerMethod.getMethod();    //被ApiIdempotment标记的扫描    AutoIdempotent methodAnnotation = method.getAnnotation(AutoIdempotent.class);    if (methodAnnotation != null) {      try {        return tokenService.checkToken(request);// 幂等性校验, 校验通过则放行, 校验失败则抛出异常, 并通过统一异常处理返回友好提示      }catch (Exception ex){        ResultVo failedResult = ResultVo.getFailedResult(101, ex.getMessage());        writeReturnJson(response, JSONUtil.toJsonStr(failedResult));        throw ex;      }    }    //必须返回true,否则会被拦截一切请求    return true;  }  @Override  public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {  }  @Override  public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {  }  /**   * 返回的json值   * @param response   * @param json   * @throws Exception   */  private void writeReturnJson(HttpServletResponse response, String json) throws Exception{    PrintWriter writer = null;    response.setCharacterEncoding("UTF-8");    response.setContentType("text/html; charset=utf-8");    try {      writer = response.getWriter();      writer.print(json);    } catch (IOException e) {    } finally {      if (writer != null)        writer.close();    }  }}/<code>

五、测试用例

1、模拟业务请求类

首先我们需要通过/get/token路径通过getToken()方法去获取具体的token，然后我们调用testIdempotence方法，这个方法上面注解了@AutoIdempotent，拦截器会拦截所有的请求，当判断到处理的方法上面有该注解的时候，就会调用TokenService中的checkToken()方法，如果捕获到异常会将异常抛出调用者，下面我们来模拟请求一下：

<code>@RestControllerpublic class BusinessController {  @Resource  private TokenService tokenService;  @Resource  private TestService testService;  @PostMapping("/get/token")  public String getToken(){    String token = tokenService.createToken();    if (StrUtil.isNotEmpty(token)) {      ResultVo resultVo = new ResultVo();      resultVo.setCode(Constant.code_success);      resultVo.setMessage(Constant.SUCCESS);      resultVo.setData(token);      return JSONUtil.toJsonStr(resultVo);    }    return StrUtil.EMPTY;  }  @AutoIdempotent  @PostMapping("/test/Idempotence")  public String testIdempotence() {    String businessResult = testService.testIdempotence();    if (StrUtil.isNotEmpty(businessResult)) {      ResultVo successResult = ResultVo.getSuccessResult(businessResult);      return JSONUtil.toJsonStr(successResult);    }    return StrUtil.EMPTY;  }}/<code>

2、使用postman请求

首先访问get/token路径获取到具体到token：

利用获取到到token,然后放到具体请求到header中,可以看到第一次请求成功，接着我们请求第二次：

第二次请求，返回到是重复性操作，可见重复性验证通过，再多次请求到时候我们只让其第一次成功，第二次就是失败：

六、总结

本篇博客介绍了使用springboot和拦截器、redis来优雅的实现接口幂等，对于幂等在实际的开发过程中是十分重要的，因为一个接口可能会被无数的客户端调用，如何保证其不影响后台的业务处理，如何保证其只影响数据一次是非常重要的，它可以防止产生脏数据或者乱数据，也可以减少并发量，实乃十分有益的一件事。而传统的做法是每次判断数据，这种做法不够智能化和自动化，比较麻烦。而今天的这种自动化处理也可以提升程序的伸缩性。

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