服务幂等设计与实践

Posted 2021-04-24 Alleria Windrunner

为什么要聊服务幂等呢？我个人理解吧，在互联网应用烂大街的今天，我们的应用基本上是分布式的，我们的服务集群基本上小则几台节点，大则几十上百台节点，而且都是跨网络调用，那只要涉及到RPC的调用我们就不能保证所有服务一直是可用的，就会有重试操作，这个时候服务如果不是幂等的，不管我们的业务是失败重发或者超时重试都会带来很多麻烦。

举个具体的例子吧，比如我在某支付平台上给朋友转帐，我转帐超时了然后我点击了重试，如果某支付平台的服务没有做幂等，那我朋友可能很高兴因为收到了2笔钱，我就悲剧了。所以我们必须要考虑服务的幂等性。

什么叫幂等

什么叫幂等？我是这么理解的，请求重复执行和执行一次结果相同就叫幂等。即ff(f(x))=f(x)，x是参数，f是执行函数/方法／服务。

需要做幂等的服务分类

按照我们之前水平分层的架构，我们哪些服务层需要做幂等呢？我们来分析下:

首先是网关层，需要做服务幂等么？网关层的职责是什么？做一些鉴权之类的操作吧？很显然是不需要的对吧。然后是业务逻辑层，需要做幂等么？业务逻辑层的职责是什么？业务判断和业务执行吧？很显然也是不需要的。其次是数据访问层？需要做么？必须做了吧，因为数据访问层是直接很DB交互了，这里就直接会发生数据的insert、update、delete操作了。最后是DB层，这一层我们通常认为和数据访问层是一起的就没什么好说的了。

当然很多朋友会说我就在网关层做了不好么？请求都不用往下走，可以缩短请求平均响应时间。这个问题仁者见仁智者见智，那你做水平分层干什么吗？干脆所有代码都写在网关层不好么？

需要做幂等的请求分类

我们的请求可以分为2类:

• 读请求

• 写请求

那么我们来分析一下，读请求需要做幂等吗？很显然是不需要的。写请求呢？就是我们涉及到需要做insert、update、delete数据库操作的。肯定是需要的对吧？那我们可以得出一个结论，即不会改变数据的操作我们可以不做幂等，会改变数据的操作我们就一定要做幂等。那接下来我们就逐个讨论insert、delete、select、update操作。首先我假设我没有做任何应用层面上的幂等操作。

insert

对于insert操作，当我重复插入数据的时候会出现什么情况？这里我们分两种情况讨论:

• 自增主键

• 业务主键

我们拿一个具体的例子来分析:insert into fap_product_info(id, name, type, price, tm_smp)。假如我的id是自增主键会有问题吗？一定会有对不对？因为会产生多条业务数据相同主键不同的数据。那如果是业务主键呢？即我假设对name、type、price建立唯一索引，这样是不是就ok了，即使我id相同，数据库也会报错了。

delete

对于delete操作，当我重复执行的时候会出现什么情况？这里我们也要分两种情况讨论:

• 相对值删除

• 绝对值删除

我们拿一个具体的例子分析:

• delete from fap_product_info where id = 123456;

• delete top(10) from fap_product_info;

如果是绝对值删除，重复操作两次是不会出现问题的吧。但是如果相对值删除，重复操作就是重复删除多次了咯。

update

对于update操作，当我重复更新数据的时候会出现什么情况呢？这里其实和删除操作是一个道理，我们也需要分两种情况讨论:

• 相对值删除

• 绝对值删除

我们拿一个具体的例子分析:

• update fap_product_info set price = 100 where id = 12345;

• update fap_product_info set price = price + 100 where id = 12345;

如果是绝对值修改，重复操作也不会有问题吧？但是相对值修改呢？一定会有问题对吧？会重复修改多次。

select 

最后是select操作，其实这个我们不用讨论，因为我们说了不会对数据发生改变的操作我们不用做幂等。

狭义与广义的幂等

以上的所有讨论我们都是基于单库的，这是狭义上的幂等处理。但是在实际的业务场景中，我们的一次请求可能有多个步骤，那这种跨服务、跨事务请求的幂等处理怎么办呢？也就是广义上的幂等处理怎么办呢？其实这个就需要分布式事务来干这个事了，这个后续再聊。

结论

最后我们得出什么结论呢？那就是广义上的幂等处理通过分布式事务来解决，狭义上的幂等处理，对于服务分层来说我们只需要在数据访问层做幂等操作，而对于读写请求幂等处理，insert、delete、select其实我们不用管，为什么呢？因为从规范层面上来讲，insert操作你只要要求必须有唯一业务主键，delete操作在实际业务上是不会被允许的吧？select操作又不需要做幂等处理。那唯一需要处理的是什么操作呢？update操作，但是也很简单，就把相对值修改转换成绝对值修改就ok了。