小说：白话幂等性设计

Posted 2021-04-24 孤独烟

(以下故事纯属虚构，如有雷同纯属巧合！)
一月的深圳，一如既往的炎热！
某天，烟哥正一边喝着芝芝芒芒，一边愉快的装13！
突然，小刘满脸愁容的找到了我，对我说:"烟哥，自从我们的单体应用拆成微服务架构后，不知为啥，老是出现数据不一致的问题！已经都快被客户骂死了，人家客户明明只点了一次，我们这边却有了两条数据！"

其实烟哥在装13的时候，被人打扰，这是大忌！大忌！然而，看在小刘是个妹纸的份上，我就不计较了！没错，我就是这么没原则的人！其实我本来可以直接告诉人家怎么解决的，然而无耻的烟哥，为了多和妹纸说会话，决定多啰嗦一会！

只见烟哥嘴角嘿嘿一笑，问到:"你知道为什么拆成微服务架构后，会出现数据不一致问题么？"
接下来的情形，无法用言语形容，各位看官请看下面这张图

烟哥解释到:"因为在传统应用中，调用接口，只有两种状态成功和失败。但是呢，在微服务的架构下，还有第三种情况，那就是超时！小刘啊，你们的服务，调用另一个服务，如果超时了，你们是怎么处理的呢？"

小刘说:"重试啊！调用超时了，重试一下呗！"

这时，烟哥的表情突然变成了这样

烟哥回答到:"对的！小刘真聪明！然而，重试只是一种方法！还有一种就是，调用方在超时后，去查询一次被调用方。如果能查到数据，就代表调用过了，不继续执行，如果查不到数据，走失败流程！因为你们在调用超时的情况下，进行重试调用，就给系统带来了不一致问题了！因此我们必须给调用接口提供幂等性保证，防止重复调用出现不一致的情形！"

这个时候，小刘表情变成了这样

"哦，小刘，你懂？来来来，说说什么是接口幂等性？"
说时迟，那时快，只见小刘挥舞着她的小手，说道：“接口的幂等性实际上就是接口可重复调用,在调用方多次调用的情况下,接口最终得到的结果是一致的。”

这种时候，烟哥痛心疾首，

只见烟哥眉毛微微一皱，开始装13的解释道：“如果按这么解释，比如一个查询接口。假设SQL是下面的这样的

select * from table；

这个时候，有一个线程，一直往这个table插入数据，那你每次调用查询接口的返回值肯定不一样啊！你能说查询操作不是幂等性操作？
应该要这么理解，幂等性强调的是外界通过接口对系统内部的影响, 外界怎么看系统和幂等性没有关系，只要一次或多次调用对某一个资源应该具有同样的副作用就行。注意了，是对资源造成的副作用必须是一样的，但是返回值允许不同！”

说到这里，小刘一脸懵逼的看着我。。。

烟哥说道：“就用，增、删、改、查来举例一下吧！”
(1)查询操作
查询操作并不会产生或变更新的数据，因此查询是天然具备幂等性。

(2)删除操作
这里分为物理删除和逻辑删除

• 物理删除:删除只会进行一次，无论执行几次delete操作，造成的效果是一样的！是幂等性操作

• 逻辑删除:这类删除，是用update修改字段而已，这种操作无论update几次，造成的效果是一样的！是幂等性操作

(3)增加操作
这里要看这张表是否带唯一索引。

• 带唯一索引Insert:此时如果重复插入操作，是会插入失败的！该操作是幂等性操作

• 不带唯一索引Insert: 这种情况是非幂等性操作。

(4)修改操作
要看修改了啥

• 计算式Update:这类操作是指UPDATE table SET number=number-1 WHERE id=1，这类SQL的操作，是非幂等性操作！

• 非计算式Update:这类操作是指UPDATE table SET number=3 WHERE id=1，这类SQL操作，这种修改是属于幂等性的操作！

小刘:"烟哥，你可以先说说网上说的什么on DUPLICATE KEY UPDATE是什么东西么,就像下面这个SQL这样！"

insert into table (goods_id,update_time)
values(#{goodsId},now())
on DUPLICATE KEY UPDATE
update_time=now()

烟哥:"好，你还记得我刚说的，在表有唯一索引的情况下，此时如果有重复插入操作，是会插入失败的么！"

小刘:"嗯嗯。记得！"

烟哥:"OK,这种插入失败，从严格意义上来说是分为两种情况的！"
第一种就是报唯一键冲突异常！例如常规的INSERT INTO tablename(列名) VALUES(列值)这样的语句！
第二种就是不报异常，mysql提供了三组这样防止重复插入的语句，必须要有唯一索引才能用的

• insert ignore into :若有导致unique key冲突的记录，则该条记录不会被插入到数据库中.

• replace :若插入时如发现unique key已存在，则替换原记录，即先删除原记录，后insert新记录。

• on duplicate key update :若插入时如果发现unique key已存在，则执行update更新操作

小刘:"可是这些语句毕竟是Mysql的方言，换了数据库就不能用了啊！通用性太差，而且还规定一定要有唯一索引才能用!麻烦!"
此时烟哥的反应是这样的

烟哥捋了捋自己的思绪，说道:"回到我们刚才的话题，现在只有不带唯一索引Insert和计算式Update会引起幂等性问题的，懂了嘛？"

小刘抹了抹自己的眼泪，像下面这样

烟哥淡然的解释道:"现在网上大多数文章推荐全局token的方案，就是这样的。生成一个全局性唯一的token，然后请求过来的时候，查一下token存在么，存在代表做过了，就丢弃。不存在，就执行正常业务流程，把token丢到某个存储介质里！"

小刘听了听，摇了摇头:"烟哥啊，这个方案乍听之下很完美！但是细想一下还是有一点不大好。你看啊，假设有1000个请求，重复请求一般不到10个。为了这不到10个请求的正确性，让剩下990个正常的请求都多一个查询流程，这似乎不大妥吧！"

烟哥突然惊呆了，此刻感觉如下

烟哥补充道：“嗯，是的，所以我个人还是主张在数据库的操作上解决这个问题！就插入操作来说，建议还是建一个唯一索引，来防止重复插入！”

小刘:"可是我们的数据量很小，就是不想建索引怎么办？"

烟哥说道：“那你的插入语句可以像下面这么修改

INSERT INTO table(field1, field2, fieldn) SELECT 'field1', 
'field2', 'fieldn' FROM DUAL WHERE NOT EXISTS(SELECT field
 FROM table WHERE field = ?)

采用这种写法，就可以防止重复插入，而且不需要建立唯一索引！SQL可以判断field字段有值，则不insert。如果无值，则会执行insert操作！这种方法其实就是使用了mysql的一个临时表的方式，但是里面使用到了子查询，效率也会有一点点影响。但是很重要的一点，这种写法在oracle里也能跑的通，通用性之强，无与伦比。如果真的达到了影响性能那个级别了，估计数据量够大，可以用上索引了。这会数据量太小，先这么写吧！”

小刘:"那针对修改场景怎么办？"

烟哥说道：“也很简单，加一个版本字段就行！比如，原来的sql为

UPDATE table SET number=number-1 WHERE id=1

,你加一个版本号字段就好啦，变成

UPDATE table SET number=number-1，_version=_version+1  
WHERE id=1 AND _version= last_version

唯一的缺点，就是执行前，需要去数据查一下当前版本是啥！当然啦，如果你的表有唯一索引，用的又是mysql，又能保证将来不换其他数据库。可以试试mysql的on duplicate key update语句，该操作插入时如果发现unique key已存在，则执行update更新操作”

烟哥补充道:"在数据库层面的改变是最方便的，所以我一直主张，改sql，改表结构来解决幂等性问题。不要引入一堆七七八八的东东，徒增系统复杂度。好啦，小刘快回去改sql吧！"

于是，小刘就愉快的回去的改sql了！！

各位看官一定发现了，本来改个SQL就能解决的问题，烟哥硬是扯了半个多小时！当然，最后的结局就是下面这样

没错，烟哥就是这么无耻的人，如果觉得好看，请点下文末右下角的好看按钮哦！