java冪等性的解決方案

一盈滴、冪等性概念
在編程中.一個冪等操作的特點(diǎn)是其任意多次執(zhí)行所產(chǎn)生的影響均與一次執(zhí)行的影響相同汹忠。冪等函數(shù)雹熬,或冪等方法谣膳,是指可以使用相同參數(shù)重復(fù)執(zhí)行竿报,并能獲得相同結(jié)果的函數(shù)继谚。這些函數(shù)不會影響系統(tǒng)狀態(tài)烈菌,也不用擔(dān)心重復(fù)執(zhí)行會對系統(tǒng)造成改變花履。例如,“getUsername()和setTrue()”函數(shù)就是一個冪等函數(shù). 更復(fù)雜的操作冪等保證是利用唯一交易號(流水號)實(shí)現(xiàn).

我的理解:冪等就是一個操作诡壁,不論執(zhí)行多少次,產(chǎn)生的效果和返回的結(jié)果都是一樣的妹卿。

二、冪等性場景
1夺克、查詢操作:
查詢一次和查詢多次,在數(shù)據(jù)不變的情況下铺纽,查詢結(jié)果是一樣的。select是天然的冪等操作狡门;

2、刪除操作:
刪除操作也是冪等的融撞,刪除一次和多次刪除都是把數(shù)據(jù)刪除。(注意可能返回結(jié)果不一樣尝偎,刪除的數(shù)據(jù)不存在鹏控,返回0,刪除的數(shù)據(jù)多條肤寝,返回結(jié)果多個) ;

3鲤看、唯一索引:
防止新增臟數(shù)據(jù)。比如:支付寶的資金賬戶义桂,支付寶也有用戶賬戶,每個用戶只能有一個資金賬戶慷吊,怎么防止給用戶創(chuàng)建資金賬戶多個,那么給資金賬戶表中的用戶ID加唯一索引溉瓶,所以一個用戶新增成功一個資金賬戶記錄。要點(diǎn):唯一索引或唯一組合索引來防止新增數(shù)據(jù)存在臟數(shù)據(jù)(當(dāng)表存在唯一索引堰酿,并發(fā)時新增報錯時,再查詢一次就可以了触创,數(shù)據(jù)應(yīng)該已經(jīng)存在了,返回結(jié)果即可)嗅榕;

4、token機(jī)制:
防止頁面重復(fù)提交凌那。

原理上通過session token來實(shí)現(xiàn)的(也可以通過redis來實(shí)現(xiàn))。當(dāng)客戶端請求頁面時帽蝶,服務(wù)器會生成一個隨機(jī)數(shù)Token,并且將Token放置到session當(dāng)中励稳,然后將Token發(fā)給客戶端(一般通過構(gòu)造hidden表單)。
下次客戶端提交請求時驹尼,Token會隨著表單一起提交到服務(wù)器端。

服務(wù)器端第一次驗(yàn)證相同過后新翎,會將session中的Token值更新下住练,若用戶重復(fù)提交愁拭,第二次的驗(yàn)證判斷將失敗讲逛,因?yàn)橛脩籼峤坏谋韱沃械腡oken沒變岭埠,但服務(wù)器端session中Token已經(jīng)改變了。

5惜论、悲觀鎖
獲取數(shù)據(jù)的時候加鎖獲取。select * from table_xxx where id='xxx' for update; 注意:id字段一定是主鍵或者唯一索引馆类,不然是鎖表,會死人的蹦掐;悲觀鎖使用時一般伴隨事務(wù)一起使用,數(shù)據(jù)鎖定時間可能會很長卧抗,根據(jù)實(shí)際情況選用;

6社裆、樂觀鎖——樂觀鎖只是在更新數(shù)據(jù)那一刻鎖表,其他時間不鎖表泳秀,所以相對于悲觀鎖,效率更高嗜傅。樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)方式多種多樣可以通過version或者其他狀態(tài)條件:

  1. 通過版本號實(shí)現(xiàn)update table_xxx set name=#name#,version=version+1 where version=#version#;
  2. 通過條件限制 update table_xxx set avai_amount=avai_amount-#subAmount# where avai_amount-#subAmount# >= 0要求:quality-#subQuality# >= 吕嘀,這個情景適合不用版本號贞瞒,只更新是做數(shù)據(jù)安全校驗(yàn)偶房,適合庫存模型军浆,扣份額和回滾份額,性能更高乒融;

7掰盘、分布式鎖
如果是分布式系統(tǒng),構(gòu)建全局唯一索引比較困難庆杜,例如唯一性的字段沒法確定,這時候可以引入分布式鎖晃财,通過第三方的系統(tǒng)(redis或zookeeper),在業(yè)務(wù)系統(tǒng)插入數(shù)據(jù)或者更新數(shù)據(jù)断盛,獲取分布式鎖,然后做操作钢猛,之后釋放鎖,這樣其實(shí)是把多線程并發(fā)的鎖的思路命迈,引入多多個系統(tǒng),也就是分布式系統(tǒng)中得解決思路壶愤。要點(diǎn):某個長流程處理過程要求不能并發(fā)執(zhí)行,可以在流程執(zhí)行之前根據(jù)某個標(biāo)志(用戶ID+后綴等)獲取分布式鎖征椒,其他流程執(zhí)行時獲取鎖就會失敗,也就是同一時間該流程只能有一個能執(zhí)行成功勃救,執(zhí)行完成后,釋放分布式鎖(分布式鎖要第三方系統(tǒng)提供)蒙秒;

8、select + insert
并發(fā)不高的后臺系統(tǒng)晕讲,或者一些任務(wù)JOB,為了支持冪等益兄,支持重復(fù)執(zhí)行,簡單的處理方法是净捅,先查詢下一些關(guān)鍵數(shù)據(jù),判斷是否已經(jīng)執(zhí)行過蛔六,在進(jìn)行業(yè)務(wù)處理废亭,就可以了。注意:核心高并發(fā)流程不要用這種方法豆村;

9、狀態(tài)機(jī)冪等
在設(shè)計單據(jù)相關(guān)的業(yè)務(wù)掌动,或者是任務(wù)相關(guān)的業(yè)務(wù)宁玫,肯定會涉及到狀態(tài)機(jī)(狀態(tài)變更圖)粗恢,就是業(yè)務(wù)單據(jù)上面有個狀態(tài)欧瘪,狀態(tài)在不同的情況下會發(fā)生變更眷射,一般情況下存在有限狀態(tài)機(jī)佛掖,這時候,如果狀態(tài)機(jī)已經(jīng)處于下一個狀態(tài)芥被,這時候來了一個上一個狀態(tài)的變更,理論上是不能夠變更的撕彤,這樣的話猛拴,保證了有限狀態(tài)機(jī)的冪等羹铅。注意:訂單等單據(jù)類業(yè)務(wù)愉昆,存在很長的狀態(tài)流轉(zhuǎn),一定要深刻理解狀態(tài)機(jī)跛溉,對業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計能力提高有很大幫助

10、對外提供接口的api如何保證冪等
如銀聯(lián)提供的付款接口:需要接入商戶提交付款請求時附帶:source來源芳室,seq序列號;source+seq在數(shù)據(jù)庫里面做唯一索引堪侯,防止多次付款(并發(fā)時,只能處理一個請求) 伍宦。
重點(diǎn):對外提供接口為了支持冪等調(diào)用乏梁,接口有兩個字段必須傳,一個是來源source遇骑,一個是來源方序列號seq,這個兩個字段在提供方系統(tǒng)里面做聯(lián)合唯一索引落萎,這樣當(dāng)?shù)谌秸{(diào)用時,先在本方系統(tǒng)里面查詢一下模暗,是否已經(jīng)處理過,返回相應(yīng)處理結(jié)果兑宇;沒有處理過,進(jìn)行相應(yīng)處理隶糕,返回結(jié)果。注意枚驻,為了冪等友好,一定要先查詢一下再登,是否處理過該筆業(yè)務(wù),不查詢直接插入業(yè)務(wù)系統(tǒng)锉矢,會報錯,但實(shí)際已經(jīng)處理了沽损。

三、總結(jié)
冪等與你是不是分布式高并發(fā)還有JavaEE都沒有關(guān)系绵估。關(guān)鍵是你的操作是不是冪等的。一個冪等的操作典型如:把編號為5的記錄的A字段設(shè)置為0這種操作不管執(zhí)行多少次都是冪等的国裳。一個非冪等的操作典型如:把編號為5的記錄的A字段增加1這種操作顯然就不是冪等的。要做到冪等性躏救,從接口設(shè)計上來說不設(shè)計任何非冪等的操作即可。譬如說需求是:當(dāng)用戶點(diǎn)擊贊同時盒使,將答案的贊同數(shù)量+1崩掘。改為:當(dāng)用戶點(diǎn)擊贊同時少办,確保答案贊同表中存在一條記錄,用戶英妓、答案。贊同數(shù)量由答案贊同表統(tǒng)計出來蔓纠。在設(shè)計系統(tǒng)時,是首要考慮的問題腿倚,尤其是在像支付寶,銀行敷燎,互聯(lián)網(wǎng)金融公司等涉及的都是錢的系統(tǒng),既要高效硬贯,數(shù)據(jù)也要準(zhǔn)確,所以不能出現(xiàn)多扣款饭豹,多打款等問題,這樣會很難處理拄衰,用戶體驗(yàn)也不好。

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