- 冪等性概念
在編程中.一個(gè)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)行的影響相同扣汪。冪等函數(shù)硝训,或冪等方法,是指可以使用相同參數(shù)重復(fù)執(zhí)行铃辖,并能獲得相同結(jié)果的函數(shù)剩愧。這些函數(shù)不會(huì)影響系統(tǒng)狀態(tài),也不用擔(dān)心重復(fù)執(zhí)行會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成改變娇斩。例如仁卷,“getUsername()和setTrue()”函數(shù)就是一個(gè)冪等函數(shù). 更復(fù)雜的操作冪等保證是利用唯一交易號(hào)(流水號(hào))實(shí)現(xiàn).
我的理解:冪等就是一個(gè)操作,不論執(zhí)行多少次犬第,產(chǎn)生的效果和返回的結(jié)果都是一樣的
- 冪等性場景
1锦积、查詢操作:查詢一次和查詢多次,在數(shù)據(jù)不變的情況下歉嗓,查詢結(jié)果是一樣的丰介。select是天然的冪等操作;
2、刪除操作:刪除操作也是冪等的哮幢,刪除一次和多次刪除都是把數(shù)據(jù)刪除带膀。(注意可能返回結(jié)果不一樣,刪除的數(shù)據(jù)不存在橙垢,返回0垛叨,刪除的數(shù)據(jù)多條,返回結(jié)果多個(gè)) 柜某;
3嗽元、唯一索引:防止新增臟數(shù)據(jù)。比如:支付寶的資金賬戶莺琳,支付寶也有用戶賬戶还棱,每個(gè)用戶只能有一個(gè)資金賬戶载慈,怎么防止給用戶創(chuàng)建資金賬戶多個(gè)惭等,那么給資金賬戶表中的用戶ID加唯一索引,所以一個(gè)用戶新增成功一個(gè)資金賬戶記錄办铡。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)表存在唯一索引辞做,并發(fā)時(shí)新增報(bào)錯(cuò)時(shí),再查詢一次就可以了寡具,數(shù)據(jù)應(yīng)該已經(jīng)存在了秤茅,返回結(jié)果即可);
4童叠、token機(jī)制:防止頁面重復(fù)提交框喳。
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(qǐng)求頁面時(shí)厦坛,服務(wù)器會(huì)生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)Token五垮,并且將Token放置到session當(dāng)中,然后將Token發(fā)給客戶端(一般通過構(gòu)造hidden表單)杜秸。
下次客戶端提交請(qǐng)求時(shí)放仗,Token會(huì)隨著表單一起提交到服務(wù)器端。
服務(wù)器端第一次驗(yàn)證相同過后撬碟,會(huì)將session中的Token值更新下诞挨,若用戶重復(fù)提交,第二次的驗(yàn)證判斷將失敗呢蛤,因?yàn)橛脩籼峤坏谋韱沃械腡oken沒變惶傻,但服務(wù)器端session中Token已經(jīng)改變了。
5其障、悲觀鎖
獲取數(shù)據(jù)的時(shí)候加鎖獲取银室。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,不然是鎖表,會(huì)死人的粮揉;悲觀鎖使用時(shí)一般伴隨事務(wù)一起使用巡李,數(shù)據(jù)鎖定時(shí)間可能會(huì)很長,根據(jù)實(shí)際情況選用扶认;
6侨拦、樂觀鎖——樂觀鎖只是在更新數(shù)據(jù)那一刻鎖表,其他時(shí)間不鎖表辐宾,所以相對(duì)于悲觀鎖狱从,效率更高。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:
通過版本號(hào)實(shí)現(xiàn)update table_xxx set name=#name#,version=version+1 where version=#version#如下圖(來自網(wǎng)上)叠纹;
通過條件限制 update table_xxx set avai_amount=avai_amount-#subAmount# where avai_amount-#subAmount# >= 0要求:quality-#subQuality# >= 季研,這個(gè)情景適合不用版本號(hào),只更新是做數(shù)據(jù)安全校驗(yàn)誉察,適合庫存模型与涡,扣份額和回滾份額,性能更高持偏;
7驼卖、分布式鎖
如果是分布是系統(tǒng),構(gòu)建全局唯一索引比較困難鸿秆,例如唯一性的字段沒法確定酌畜,這時(shí)候可以引入分布式鎖,通過第三方的系統(tǒng)(redis或zookeeper)卿叽,在業(yè)務(wù)系統(tǒng)插入數(shù)據(jù)或者更新數(shù)據(jù)桥胞,獲取分布式鎖,然后做操作考婴,之后釋放鎖贩虾,這樣其實(shí)是把多線程并發(fā)的鎖的思路,引入多多個(gè)系統(tǒng)蕉扮,也就是分布式系統(tǒng)中得解決思路整胃。要點(diǎn):某個(gè)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(gè)標(biāo)志(用戶ID+后綴等)獲取分布式鎖喳钟,其他流程執(zhí)行時(shí)獲取鎖就會(huì)失敗屁使,也就是同一時(shí)間該流程只能有一個(gè)能執(zhí)行成功,執(zhí)行完成后奔则,釋放分布式鎖(分布式鎖要第三方系統(tǒng)提供)蛮寂;
8、select + insert
并發(fā)不高的后臺(tái)系統(tǒng)易茬,或者一些任務(wù)JOB酬蹋,為了支持冪等及老,支持重復(fù)執(zhí)行,簡單的處理方法是范抓,先查詢下一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)骄恶,判斷是否已經(jīng)執(zhí)行過,在進(jìn)行業(yè)務(wù)處理匕垫,就可以了僧鲁。注意:核心高并發(fā)流程不要用這種方法;
9象泵、狀態(tài)機(jī)冪等
在設(shè)計(jì)單據(jù)相關(guān)的業(yè)務(wù)寞秃,或者是任務(wù)相關(guān)的業(yè)務(wù),肯定會(huì)涉及到狀態(tài)機(jī)(狀態(tài)變更圖)偶惠,就是業(yè)務(wù)單據(jù)上面有個(gè)狀態(tài)春寿,狀態(tài)在不同的情況下會(huì)發(fā)生變更,一般情況下存在有限狀態(tài)機(jī)忽孽,這時(shí)候绑改,如果狀態(tài)機(jī)已經(jīng)處于下一個(gè)狀態(tài),這時(shí)候來了一個(gè)上一個(gè)狀態(tài)的變更扒腕,理論上是不能夠變更的绢淀,這樣的話,保證了有限狀態(tài)機(jī)的冪等瘾腰。注意:訂單等單據(jù)類業(yè)務(wù),存在很長的狀態(tài)流轉(zhuǎn)覆履,一定要深刻理解狀態(tài)機(jī)蹋盆,對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力提高有很大幫助
10、對(duì)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(qǐng)求時(shí)附帶:source來源硝全,seq序列號(hào)栖雾;source+seq在數(shù)據(jù)庫里面做唯一索引,防止多次付款(并發(fā)時(shí)伟众,只能處理一個(gè)請(qǐng)求) 析藕。
重點(diǎn):對(duì)外提供接口為了支持冪等調(diào)用,接口有兩個(gè)字段必須傳凳厢,一個(gè)是來源source账胧,一個(gè)是來源方序列號(hào)seq,這個(gè)兩個(gè)字段在提供方系統(tǒng)里面做聯(lián)合唯一索引先紫,這樣當(dāng)?shù)谌秸{(diào)用時(shí)治泥,先在本方系統(tǒng)里面查詢一下,是否已經(jīng)處理過遮精,返回相應(yīng)處理結(jié)果;沒有處理過璧坟,進(jìn)行相應(yīng)處理格带,返回結(jié)果。注意劫扒,為了冪等友好,一定要先查詢一下狸膏,是否處理過該筆業(yè)務(wù)粟关,不查詢直接插入業(yè)務(wù)系統(tǒng),會(huì)報(bào)錯(cuò)环戈,但實(shí)際已經(jīng)處理了闷板。
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)系院塞。關(guān)鍵是你的操作是不是冪等的遮晚。一個(gè)冪等的操作典型如:把編號(hào)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。一個(gè)非冪等的操作典型如:把編號(hào)為5的記錄的A字段增加1這種操作顯然就不是冪等的拦止。要做到冪等性县遣,從接口設(shè)計(jì)上來說不設(shè)計(jì)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(shí)汹族,將答案的贊同數(shù)量+1萧求。改為:當(dāng)用戶點(diǎn)擊贊同時(shí),確保答案贊同表中存在一條記錄顶瞒,用戶夸政、答案。贊同數(shù)量由答案贊同表統(tǒng)計(jì)出來榴徐∈匚剩總之冪等性應(yīng)該是合格程序員的一個(gè)基因,在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)坑资,是首要考慮的問題耗帕,尤其是在像支付寶,銀行袱贮,互聯(lián)網(wǎng)金融公司等涉及的都是錢的系統(tǒng)仿便,既要高效,數(shù)據(jù)也要準(zhǔn)確攒巍,所以不能出現(xiàn)多扣款嗽仪,多打款等問題,這樣會(huì)很難處理窑业,用戶體驗(yàn)也不好钦幔。