java冪等性的控制

轉載：http://m.blog.csdn.net/loveblog1314/article/details/72649809

什麼是冪等性

抄用一段數學上的定義：f(f(x)) = f(x)。x被函數f做用一次和做用無限次的結果是同樣的。冪等性應用在軟件系統中，我把它簡單定義爲：某個函數或者某個接口使用相同參數調用一次或者無限次，其形成的後果是同樣的，在實際應用中通常針對於接口進行冪等性設計。舉個栗子，在系統中，調用方A調用系統B的接口進行用戶的扣費操做時，因爲網絡不穩定，A重試了N次該請求，那麼無論B是否接收到多少次請求，都應該保證只會扣除該用戶一次費用。

加深對冪等性的瞭解

冪等性通常應用於協議設計，TCP協議支持冪等嗎?答案是確定的，在網絡不穩定時，操做系統能夠肆無忌憚的重發TCP報文片斷。TCP協議可以保證冪等的核心在於sequence number字段，一個序列號的在較長的一段時間內均不會出現重複。對於應用層的協議設計，原理和TCP是相似的，咱們須要一個不重複的序列號。再簡單一點說，在一個業務流程的處理中，咱們須要一個不重複的業務流水號，以保證冪等性。

舉個實際應用場景：用戶A在網頁上發起一筆遊戲充值請求，瀏覽器引導用戶去銀行支付，支付成功後系統給用戶進行充值。

協議設計上，咱們經過全局惟一的充值訂單號貫穿整個業務流程，使該業務支持冪等。

咱們先從一個簡單的程序理解一下冪等性：

public class Main {
    private int i = 0;
    
    //這個方法不具備冪等性，每調用一次，它就會改變Main的狀態(即改變了i)
    public void idempotent() {
        i++;
    }
    
    //冪等性，不管這個方法調用多少次，它都不會改變Main類的狀態。
    public void simple() {
        System.out.println(i);
    }
}

看完這些，你彷佛對冪等性有了更深的瞭解。那麼冪等性問題會出如今哪些場景呢？

電商，第三方支付，搶紅包等場景。

這些應用場景，你彷佛看到了他們的共同特徵。對，那就是高併發。

冪等控制的實現

HTTP的冪等性

冪等表示：請求服務器一次或是屢次，返回的結果均是同樣的【select 】通常是GET請求

非冪等表示：請求服務器不一樣的次數，返回的結果將是不同的[update   delete] 通常是POST請求

HTTP協議自己是一種面向資源的應用層協議，但對HTTP協議的使用實際上存在着兩種不一樣的方式：一種是restful，它把HTTP當成應用層協議，另外一種是SOA，它並無徹底把HTTP當成應用層協議，而是把HTTP協議做爲了傳輸層協議，而後在HTTP之上創建了本身的應用層協議。

restful風格，想了解的能夠去看看webservice編程，這裏不是本文的主題。

本文所討論的HTTP冪等性主要針對RESTful風格的，不過正如上一節所看到的那樣，冪等性並不屬於特定的協議，它是分佈式系統的一種特性；因此，不管是SOA仍是RESTful的Web API設計都應該考慮冪等性。

 

重要方法	安全	冪等
GET	是	是
POST	否	否
PUT	否	是
DELETE	否	是

 

數據庫冪等

數據庫上的冪等和事務是一體的。

1. 查詢操做 
查詢一次和查詢屢次，在數據不變的狀況下，查詢結果是同樣的。select是自然的冪等操做 
 2. 刪除操做 
刪除操做也是冪等的，刪除一次和屢次刪除都是把數據刪除。(注意可能返回結果不同，刪除的數據不存在，返回0，刪除的數據多條，返回結果多個) 
3.惟一索引，防止新增髒數據 
好比：支付寶的資金帳戶，支付寶也有用戶帳戶，每一個用戶只能有一個資金帳戶，怎麼防止給用戶建立資金帳戶多個，那麼給資金帳戶表中的用戶ID加惟一索引，因此一個用戶新增成功一個資金帳戶記錄 

4.悲觀鎖 
獲取數據的時候加鎖獲取 
select * from table_xxx where id='xxx' for update; 
注意：id字段必定是主鍵或者惟一索引，否則是鎖表，會死人的 
悲觀鎖使用時通常伴隨事務一塊兒使用，數據鎖定時間可能會很長，根據實際狀況選用 
5. 樂觀鎖 
樂觀鎖只是在更新數據那一刻鎖表，其餘時間不鎖表，因此相對於悲觀鎖，效率更高。

 

客戶端冪等控制機制-token

業務要求：  頁面的數據只能被點擊提交一次  發生緣由：  因爲重複點擊或者網絡重發，或者nginx重發等狀況會致使數據被重複提交  解決辦法：  集羣環境：採用token加redis（redis單線程的，處理須要排隊）  單JVM環境：採用token加redis或token加jvm內存  處理流程：  1. 數據提交前要向服務的申請token，token放到redis或jvm內存，token有效時間  2. 提交後後臺校驗token，同時刪除token，生成新的token返回  token特色：  要申請，一次有效性，能夠限流