前言: 在實際的開發項目中,一個對外暴露的接口往往會面臨很多次請求，我們來解釋一下冪等的概念：任意多次執行所產生的影響均與一次執行的影響相同。按照這個含義，最終的含義就是 對數據庫的影響只能是一次性的，不能重復處理。如何保證其冪等性，通常有以下手段：
1:數據庫建立唯一性索引，可以保證最終插入數據庫的只有一條數據
2:token機制，每次接口請求前先獲取一個token，然后再下次請求的時候在請求的header體中加上這個token，后台進行驗證，如果驗證通過刪除token，下次請求再次判斷token
3:悲觀鎖或者樂觀鎖，悲觀鎖可以保證每次for update的時候其他sql無法update數據(在數據庫引擎是innodb的時候,select的條件必須是唯一索引,防止鎖全表)
4:先查詢后判斷，首先通過查詢數據庫是否存在數據，如果存在證明已經請求過了，直接拒絕該請求，如果沒有存在，就證明是第一次進來，直接放行。
redis實現自動冪等的原理圖：
目錄
一：搭建redis的服務Api
1:首先是搭建redis服務器，這個之前搭過了，就不贅述了。詳情可參考：https://www.cnblogs.com/wyq178/p/10340234.html
2:引入springboot中到的redis的stater，或者Spring封裝的jedis也可以，后面主要用到的api就是它的set方法和exists方法,這里我們使用springboot的封裝好的redisTemplate
/** * redis工具類 */ @Component public class RedisService { @Autowired private RedisTemplate redisTemplate; /** * 寫入緩存 * @param key * @param value * @return */ public boolean set(final String key, Object value) { boolean result = false; try { ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue(); operations.set(key, value); result = true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return result; } /** * 寫入緩存設置時效時間 * @param key * @param value * @return */ public boolean setEx(final String key, Object value, Long expireTime) { boolean result = false; try { ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue(); operations.set(key, value); redisTemplate.expire(key, expireTime, TimeUnit.SECONDS); result = true; } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return result; } /** * 判斷緩存中是否有對應的value * @param key * @return */ public boolean exists(final String key) { return redisTemplate.hasKey(key); } /** * 讀取緩存 * @param key * @return */ public Object get(final String key) { Object result = null; ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue(); result = operations.get(key); return result; } /** * 刪除對應的value * @param key */ public boolean remove(final String key) { if (exists(key)) { Boolean delete = redisTemplate.delete(key); return delete; } return false; } }
二：自定義注解AutoIdempotent
自定義一個注解，定義此注解的主要目的是把它添加在需要實現冪等的方法上，凡是某個方法注解了它，都會實現自動冪等。后台利用反射如果掃描到這個注解，就會處理這個方法實現自動冪等，使用元注解ElementType.METHOD表示它只能放在方法上，etentionPolicy.RUNTIME表示它在運行時
@Target({ElementType.METHOD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface AutoIdempotent { }
三：token創建和檢驗
1:token服務接口
我們新建一個接口，創建token服務，里面主要是兩個方法，一個用來創建token，一個用來驗證token。創建token主要產生的是一個字符串，檢驗token的話主要是傳達request對象，為什么要傳request對象呢？主要作用就是獲取header里面的token,然后檢驗，通過拋出的Exception來獲取具體的報錯信息返回給前端
public interface TokenService { /** * 創建token * @return */ public String createToken(); /** * 檢驗token * @param request * @return */ public boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception; }
2:token的服務實現類
token引用了redis服務，創建token采用隨機算法工具類生成隨機uuid字符串,然后放入到redis中(為了防止數據的冗余保留,這里設置過期時間為10000秒,具體可視業務而定)，如果放入成功，最后返回這個token值。checkToken方法就是從header中獲取token到值(如果header中拿不到，就從paramter中獲取)，如若不存在,直接拋出異常。這個異常信息可以被攔截器捕捉到，然后返回給前端。
@Service public class TokenServiceImpl implements TokenService { @Autowired private RedisService redisService; /** * 創建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; } /** * 檢驗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; } }
四：攔截器的配置
1:web配置類，實現WebMvcConfigurerAdapter，主要作用就是添加autoIdempotentInterceptor到配置類中，這樣我們到攔截器才能生效，注意使用@Configuration注解，這樣在容器啟動是時候就可以添加進入context中
@Configuration public class WebConfiguration extends WebMvcConfigurerAdapter { @Resource private AutoIdempotentInterceptor autoIdempotentInterceptor; /** * 添加攔截器 * @param registry */ @Override public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { registry.addInterceptor(autoIdempotentInterceptor); super.addInterceptors(registry); } }
2:攔截處理器：主要的功能是攔截掃描到AutoIdempotent到注解到方法,然后調用tokenService的checkToken()方法校驗token是否正確，如果捕捉到異常就將異常信息渲染成json返回給前端
/** * 攔截器 */ @Component public class AutoIdempotentInterceptor implements HandlerInterceptor { @Autowired private TokenService tokenService; /** * 預處理 * * @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標記的掃描 AutoIdempotent methodAnnotation = method.getAnnotation(AutoIdempotent.class); if (methodAnnotation != null) { try { return tokenService.checkToken(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 }catch (Exception ex){ ResultVo failedResult = ResultVo.getFailedResult(101, ex.getMessage()); writeReturnJson(response, JSONUtil.toJsonStr(failedResult)); throw ex; } }
//必須返回true,否則會被攔截一切請求 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(); } } }
五：測試用例
1:模擬業務請求類
首先我們需要通過/get/token路徑通過getToken()方法去獲取具體的token，然后我們調用testIdempotence方法，這個方法上面注解了@AutoIdempotent，攔截器會攔截所有的請求，當判斷到處理的方法上面有該注解的時候，就會調用TokenService中的checkToken()方法，如果捕獲到異常會將異常拋出調用者，下面我們來模擬請求一下：
@RestController public 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; } }
2:使用postman請求
首先訪問get/token路徑獲取到具體到token：
利用獲取到到token,然后放到具體請求到header中,可以看到第一次請求成功，接着我們請求第二次：
第二次請求，返回到是重復性操作，可見重復性驗證通過，再多次請求到時候我們只讓其第一次成功，第二次就是失敗：
六：總結
本篇博客介紹了使用springboot和攔截器、redis來優雅的實現接口冪等，對於冪等在實際的開發過程中是十分重要的，因為一個接口可能會被無數的客戶端調用，如何保證其不影響后台的業務處理，如何保證其只影響數據一次是非常重要的，它可以防止產生臟數據或者亂數據，也可以減少並發量，實乃十分有益的一件事。而傳統的做法是每次判斷數據，這種做法不夠智能化和自動化，比較麻煩。而今天的這種自動化處理也可以提升程序的伸縮性。