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什么叫冪等接口

冪等性，就是只多次操作的結(jié)果是一致的。這里可能有人會有疑問。

問：為什么要多次操作結(jié)果都一致呢？比如我查詢數(shù)據(jù)，每次查出來的都一樣，即使我修改了每次查出來的也都要一樣嗎？

答：我們說的多次，是指同一次請求中的多次操作。這個多次操作可能會在如下情況發(fā)生：

前端重復(fù)提交。比如這個業(yè)務(wù)處理需要2秒鐘，我在2秒之內(nèi)，提交按鈕連續(xù)點(diǎn)了3次，如果非冪等性接口，那么后端就會處理3次。如果是查詢，自然是沒有影響的，因?yàn)椴樵儽旧砭褪莾绲炔僮鳎绻切略?，本來只是新?條記錄的，連點(diǎn)3次，就增加了3條，這顯然不行。
響應(yīng)超時而導(dǎo)致請求重試：在微服務(wù)相互調(diào)用的過程中，假如訂單服務(wù)調(diào)用支付服務(wù)，支付服務(wù)支付成功了，但是訂單服務(wù)接收支付服務(wù)返回的信息時超時了，于是訂單服務(wù)進(jìn)行重試，又去請求支付服務(wù)，結(jié)果支付服務(wù)又扣了一遍用戶的錢。如果真這樣的話，用戶估計(jì)早就提著砍刀來了。

如何設(shè)計(jì)冪等接口

經(jīng)過上面的描述，相信大家已經(jīng)清楚了什么叫接口冪等性及其重要性。那么如何設(shè)計(jì)呢？大致有以下幾種方案：

數(shù)據(jù)庫記錄狀態(tài)機(jī)制：即每次操作前先查詢狀態(tài)，根據(jù)數(shù)據(jù)庫記錄的狀態(tài)來判斷是否要繼續(xù)執(zhí)行操作。比如訂單服務(wù)調(diào)用支付服務(wù)，每次調(diào)用之前，先查詢該筆訂單的支付狀態(tài)，從而避免重復(fù)操作。
token機(jī)制：請求業(yè)務(wù)接口之前，先請求token接口（會將生成的token放入redis中）獲取一個token，然后請求業(yè)務(wù)接口時，帶上token。在進(jìn)行業(yè)務(wù)操作之前，我們先獲取請求中攜帶的token，看看在redis中是否有該token，有的話，就刪除，刪除成功說明token校驗(yàn)通過，并且繼續(xù)執(zhí)行業(yè)務(wù)操作；如果redis中沒有該token，說明已經(jīng)被刪除了，也就是已經(jīng)執(zhí)行過業(yè)務(wù)操作了，就不讓其再進(jìn)行業(yè)務(wù)操作。大致流程如下：

其他方案：接口冪等性設(shè)計(jì)還有很多其他方案，比如全局唯一id、樂觀鎖等。本文主要講token機(jī)制的使用，若感興趣可以自行研究。

用token機(jī)制實(shí)現(xiàn)接口自動冪等

1、pom.xml：主要是引入了redis相關(guān)依賴

<dependency>    <groupId>org.springframework.boot</groupId>    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><!-- spring-boot-starter-data-redis --><dependency>    <groupId>org.springframework.boot</groupId>    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency><dependency>    <groupId>org.apache.commons</groupId>    <artifactId>commons-pool2</artifactId></dependency><!-- jedis --><dependency>    <groupId>redis.clients</groupId>    <artifactId>jedis</artifactId></dependency><dependency>    <groupId>org.projectlombok</groupId>    <artifactId>lombok</artifactId>    <optional>true</optional></dependency><dependency>    <groupId>org.springframework.boot</groupId>    <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>    <scope>test</scope></dependency><!-- commons-lang3 --><dependency>    <groupId>org.apache.commons</groupId>    <artifactId>commons-lang3</artifactId></dependency><!-- org.json/json --><dependency>    <groupId>org.json</groupId>    <artifactId>json</artifactId>    <version>20190722</version></dependency>

2、application.yml：主要是配置redis

server:  port: 6666spring:  application:    name: idempotent-api  redis:    host: 192.168.2.43    port: 6379

3、業(yè)務(wù)代碼：

·新建一個枚舉，列出常用返回信息，如下：

@Getter@AllArgsConstructorpublic enum ResultEnum {  REPEATREQUEST(405, "重復(fù)請求"),  OPERATEEXCEPTION(406, "操作異常"),  HEADERNOTOKEN(407, "請求頭未攜帶token"),  ERRORTOKEN(408, "token正確")  ;  private Integer code;  private String msg;}

·新建一個JsonUtil，當(dāng)請求異常時往頁面中輸出json：

public class JsonUtil {  private JsonUtil() {}  public static void writeJsonToPage(HttpServletResponse response, String msg) {      PrintWriter writer = null;      response.setCharacterEncoding("UTF-8");      response.setContentType("text/html; charset=utf-8");      try {          writer = response.getWriter();          writer.print(msg);      } catch (IOException e) {      } finally {          if (writer != null)              writer.close();      }  }}

·新建一個RedisUtil，用來操作redis：

@Componentpublic class RedisUtil {
  private RedisUtil() {}
  private static RedisTemplate redisTemplate;
  @Autowired  public  void setRedisTemplate(@SuppressWarnings("rawtypes") RedisTemplate redisTemplate) {      redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());      //設(shè)置序列化Value的實(shí)例化對象      redisTemplate.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer());      RedisUtil.redisTemplate = redisTemplate;  }
  /**   * 設(shè)置key-value，過期時間為timeout秒   * @param key   * @param value   * @param timeout   */  public static void setString(String key, String value, Long timeout) {      redisTemplate.opsForValue().set(key, value, timeout, TimeUnit.SECONDS);  }
  /**   * 設(shè)置key-value   * @param key   * @param value   */  public static void setString(String key, String value) {      redisTemplate.opsForValue().set(key, value);  }
  /**   * 獲取key-value   * @param key   * @return   */  public static String getString(String key) {      return (String) redisTemplate.opsForValue().get(key);  }
  /**   * 判斷key是否存在   * @param key   * @return   */  public static boolean isExist(String key) {      return redisTemplate.hasKey(key);  }
  /**   * 刪除key   * @param key   * @return   */  public static boolean delKey(String key) {      return redisTemplate.delete(key);  }}

·新建一個TokenUtil，用來生成和校驗(yàn)token：生成token沒什么好說的，這里為了簡單直接用uuid生成，然后放入redis中。校驗(yàn)token，如果用戶沒有攜帶token，直接返回false；如果攜帶了token，但是redis中沒有這個token，說明已經(jīng)被刪除了，即已經(jīng)訪問了，返回false；如果redis中有，但是redis中的token和用戶攜帶的token不一致，也返回false；有且一致，說明是第一次訪問，就將redis中的token刪除，然后返回true。

public class TokenUtil {
 private TokenUtil() {}
 private static final String KEY = "token"; private static final String CODE = "code"; private static final String MSG = "msg"; private static final String JSON = "json"; private static final String RESULT = "result";
 /**  * 生成token并放入redis中  * @return  */ public static String createToken() {     String token = UUID.randomUUID().toString();     RedisUtil.setString(KEY, token, 60L);     return RedisUtil.getString(KEY); }
 /**  * 校驗(yàn)token  * @param request  * @return  * @throws JSONException   */ public static Map<String, Object> checkToken(HttpServletRequest request) throws JSONException {     String headerToken = request.getHeader(KEY);     JSONObject json = new JSONObject();     Map<String, Object> resultMap = new HashMap<>();     // 請求頭中沒有攜帶token，直接返回false     if (StringUtils.isEmpty(headerToken)) {         json.put(CODE, ResultEnum.HEADERNOTOKEN.getCode());         json.put(MSG, ResultEnum.HEADERNOTOKEN.getMsg());         resultMap.put(RESULT, false);         resultMap.put(JSON, json.toString());         return resultMap;     }
     if (StringUtils.isEmpty(RedisUtil.getString(KEY))) {         // 如果redis中沒有token，說明已經(jīng)訪問成功過了，直接返回false         json.put(CODE, ResultEnum.REPEATREQUEST.getCode());         json.put(MSG, ResultEnum.REPEATREQUEST.getMsg());         resultMap.put(RESULT, false);         resultMap.put(JSON, json.toString());         return resultMap;     } else {         // 如果redis中有token，就刪除掉，刪除成功返回true，刪除失敗返回false         String redisToken = RedisUtil.getString(KEY);         boolean result = false;         if (!redisToken.equals(headerToken)) {             json.put(CODE, ResultEnum.ERRORTOKEN.getCode());             json.put(MSG, ResultEnum.ERRORTOKEN.getMsg());         } else {             result = RedisUtil.delKey(KEY);             String msg = result ? null : ResultEnum.OPERATEEXCEPTION.getMsg();             json.put(CODE, 400);             json.put(MSG, msg);         }         resultMap.put(RESULT, result);         resultMap.put(JSON, json.toString());         return resultMap;     } }}

新建一個注解，用來標(biāo)注需要進(jìn)行冪等的接口：

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

接著要新建一個攔截器，對有@NeedIdempotent注解的方法進(jìn)行攔截，進(jìn)行自動冪等。

public class IdempotentInterceptor implements HandlerInterceptor{
  @Override  public boolean preHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse,Object object) throws JSONException {      // 攔截的不是方法，直接放行      if (!(object instanceof HandlerMethod)) {          return true;      }      HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) object;      Method method = handlerMethod.getMethod();      // 如果是方法，并且有@NeedIdempotent注解，就自動冪等      if (method.isAnnotationPresent(NeedIdempotent.class)) {          Map<String, Object> resultMap = TokenUtil.checkToken(httpServletRequest);          boolean result = (boolean) resultMap.get("result");          String json = (String) resultMap.get("json");          if (!result) {              JsonUtil.writeJsonToPage(httpServletResponse, json);          }          return result;      } else {          return true;      }  }
  @Override  public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest,HttpServletResponse httpServletResponse, Object o,ModelAndView modelAndView) {  }
  @Override  public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest,HttpServletResponse httpServletResponse,Object o, Exception e) {  }}

然后將這個攔截器配置到spring中去：

@Configurationpublic class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {
    @Override    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry)  {        registry.addInterceptor(idempotentInterceptor())                .addPathPatterns("/**");       }    @Bean    public IdempotentInterceptor idempotentInterceptor() {        return new IdempotentInterceptor();    }
}

·最后新建一個controller，就可以愉快地進(jìn)行測試了：

@RestController@RequestMapping("/idempotent")public class IdempotentApiController {
    @NeedIdempotent    @GetMapping("/hello")    public String hello() {        return "are you ok?";    }
    @GetMapping("/token")    public String token() {        return TokenUtil.createToken();    }}

訪問/token，不需要什么校驗(yàn)，訪問/hello，就會自動冪等，每一次訪問都要先獲取token，一個token不能用兩次。

-java開發(fā)那些事-

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