前言:

在实际的开发项目中，一个对外暴露的接口往往会面临，瞬间大量的重复的请求提交，如果想过滤掉重复请求造成对业务的伤害，那就需要实现幂等！

我们来解释一下幂等的概念：

任意多次执行所产生的影响均与一次执行的影响相同。按照这个含义，最终的含义就是 对数据库的影响只能是一次性的，不能重复处理。

如何保证其幂等性，通常有以下手段：

1、数据库建立唯一性索引，可以保证最终插入数据库的只有一条数据 2、token 机制，每次接口请求前先获取一个 token，然后再下次请求的时候在请求的 header 体中加上这个 token，后台进行验证，如果验证通过删除 token，下次请求再次判断 token3、悲观锁或者乐观锁，悲观锁可以保证每次 for update 的时候其他 sql 无法 update 数据(在数据库引擎是 innodb 的时候,select 的条件必须是唯一索引,防止锁全表)4、先查询后判断，首先通过查询数据库是否存在数据，如果存在证明已经请求过了，直接拒绝该请求，如果没有存在，就证明是第一次进来，直接放行。

redis 实现自动幂等的原理图：

一、搭建 redis 的服务 Api

1、首先是搭建 redis 服务器。

2、引入 springboot 中到的 redis 的 stater，或者 Spring 封装的 jedis 也可以，后面主要用到的 api 就是它的 set 方法和 exists 方法,这里我们使用 springboot 的封装好的 redisTemplate

/*** redis工具类*/@Componentpublic class RedisService {@Autowiredprivate RedisTemplate redisTemplate;/*** 写入缓存* @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;}/*** 写入缓存设置时效时间* @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;}/*** 判断缓存中是否有对应的value* @param key* @return*/public boolean exists(final String key) {return redisTemplate.hasKey(key);}/*** 读取缓存* @param key* @return*/public Object get(final String key) {Object result = null;ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();result = operations.get(key);return result;}/*** 删除对应的value* @param key*/public boolean remove(final String key) {if (exists(key)) {Boolean delete = redisTemplate.delete(key);return delete;}return false;}}

二、自定义注解 AutoIdempotent

自定义一个注解，定义此注解的主要目的是把它添加在需要实现幂等的方法上，凡是某个方法注解了它，都会实现自动幂等。后台利用反射如果扫描到这个注解，就会处理这个方法实现自动幂等，使用元注解 ElementType.METHOD 表示它只能放在方法上，etentionPolicy.RUNTIME 表示它在运行时。

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

三、token 创建和检验

1、token 服务接口

我们新建一个接口，创建 token 服务，里面主要是两个方法，一个用来创建 token，一个用来验证 token。创建 token 主要产生的是一个字符串，检验 token 的话主要是传达 request 对象，为什么要传 request 对象呢？主要作用就是获取 header 里面的 token,然后检验，通过抛出的 Exception 来获取具体的报错信息返回给前端。整编：微信公众号，搜云库技术团队，ID：souyunku

public interface TokenService {/*** 创建token* @return*/public String createToken();/*** 检验token* @param request* @return*/public boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception;}

2、token 的服务实现类

token 引用了 redis 服务，创建 token 采用随机算法工具类生成随机 uuid 字符串,然后放入到 redis 中(为了防止数据的冗余保留,这里设置过期时间为 10000 秒,具体可视业务而定)，如果放入成功，最后返回这个 token 值。checkToken 方法就是从 header 中获取 token 到值(如果 header 中拿不到，就从 paramter 中获取)，如若不存在,直接抛出异常。这个异常信息可以被拦截器捕捉到，然后返回给前端。

@Servicepublic class TokenServiceImpl implements TokenService {@Autowiredprivate RedisService redisService;/*** 创建token** @return*/@Overridepublic 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;}/*** 检验token** @param request* @return*/@Overridepublic boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception {String token = request.getHeader(Constant.TOKEN_NAME);if (StrUtil.isBlank(token)) {// header中不存在tokentoken = request.getParameter(Constant.TOKEN_NAME);if (StrUtil.isBlank(token)) {// parameter中也不存在tokenthrow 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、拦截器的配置

1、web 配置类，实现 WebMvcConfigurerAdapter，主要作用就是添加 autoIdempotentInterceptor 到配置类中，这样我们到拦截器才能生效，注意使用 @Configuration 注解，这样在容器启动是时候就可以添加进入 context 中

@Configurationpublic class WebConfiguration extends WebMvcConfigurerAdapter {@Resourceprivate AutoIdempotentInterceptor autoIdempotentInterceptor;/*** 添加拦截器* @param registry*/@Overridepublic void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {registry.addInterceptor(autoIdempotentInterceptor);super.addInterceptors(registry);}}

2、拦截处理器：主要的功能是拦截扫描到 AutoIdempotent 到注解到方法,然后调用 tokenService 的 checkToken()方法校验 token 是否正确，如果捕捉到异常就将异常信息渲染成 json 返回给前端

/*** 拦截器*/@Componentpublic class AutoIdempotentInterceptor implements HandlerInterceptor {@Autowiredprivate TokenService tokenService;/*** 预处理** @param request* @param response* @param handler* @return* @throws Exception*/@Overridepublic 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标记的扫描AutoIdempotent methodAnnotation = method.getAnnotation(AutoIdempotent.class);if (methodAnnotation != null) {try {return tokenService.checkToken(request);// 幂等性校验, 校验通过则放行, 校验失败则抛出异常, 并通过统一异常处理返回友好提示}catch (Exception ex){ResultVo failedResult = ResultVo.getFailedResult(101, ex.getMessage());writeReturnJson(response, JSONUtil.toJsonStr(failedResult));throw ex;}}//必须返回true,否则会被拦截一切请求return true;}@Overridepublic void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {}@Overridepublic 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、测试用例

1、模拟业务请求类

首先我们需要通过/get/token 路径通过 getToken()方法去获取具体的 token，然后我们调用 testIdempotence 方法，这个方法上面注解了 @AutoIdempotent，拦截器会拦截所有的请求，当判断到处理的方法上面有该注解的时候，就会调用 TokenService 中的 checkToken()方法，如果捕获到异常会将异常抛出调用者，下面我们来模拟请求一下：

@RestControllerpublic class BusinessController {@Resourceprivate TokenService tokenService;@Resourceprivate 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 请求

首先访问 get/token 路径获取到具体到 token：

利用获取到到 token,然后放到具体请求到 header 中,可以看到第一次请求成功，接着我们请求第二次：

第二次请求，返回到是重复性操作，可见重复性验证通过，再多次请求到时候我们只让其第一次成功，第二次就是失败：

六、总结

本篇博客介绍了使用 springboot 和拦截器、redis 来优雅的实现接口幂等，对于幂等在实际的开发过程中是十分重要的，因为一个接口可能会被无数的客户端调用，如何保证其不影响后台的业务处理，如何保证其只影响数据一次是非常重要的，它可以防止产生脏数据或者乱数据，也可以减少并发量，实乃十分有益的一件事。而传统的做法是每次判断数据，这种做法不够智能化和自动化，比较麻烦。而今天的这种自动化处理也可以提升程序的伸缩性。

来源：http://suo.im/5PaEZI