分布式系统中的幂等性问题

Posted 2021-05-13 简直

在实际的业务开发中遇到过由于无幂等性，造成脏数据的情况，阅读过系统中别人写的请求去重部分的逻辑，深感在开发过程中保证接口幂等性的重要，由此总结接口幂等的内容。

幂等的数学概念

幂等是源于一种数学概念。其主要有两个定义

如果在一元运算中，x 为某集合中的任意数，如果满足 f(x) = f(f(x)) ，那么该 f 运算具有幂等性，比如绝对值运算 abs(a) = abs(abs(a)) 就是幂等性函数。

幂等性在开发中的概念

对于同一个请求和多次重复请求对资源的影响是一致的，在分布式系统下的RPC或者Restful 接口相互调用的情况下，很容易出现由于网络错误等各种原因导致调用的时候出现异常

• 对文章的点赞，一个用户对一个文章只能点一次
• 支付时只能扣一次钱
• 创建订单时，无论点击多少次就一个

幂等性与并发安全

幂等性与并发安全是俩个完全独立的问题，同一笔订单不停的提交支付，扣除了多次钱，说明接口不幂等，但是，同时有多笔订单进行支付，最后扣除的金额不是预期的金额，则并发不安全。

HTTP与幂等性

即所谓的crud中，天然需要幂等的应该是update，create，则提出的方案，在update时可根据防重表、状态标识进行判断，create时要根据token进行处理

实现幂等性的方案

去重表

利用数据库的特性实现幂等，在表上构建唯一索引，只要一个数据构建完毕，后面再次操作无法完成。 eg：点赞之后用户id，博文id后续用户点赞同一个博文就无法插入；在金融系统中，用户创建金融账户，一个用户只能有一个账户，在账户表中添加唯一索引存储用户id，重复创建时只能拥有一个账户。

状态标识

通过表中状态标识的变更，保证业务中每个流程只会在对应的状态下执行，在执行订单支付时，通过判断订单中的是否支付状态来进行更新，若已支付，则不会更新金额

Token机制

核心是每次操作都生成一个唯一token凭证，服务器通过唯一凭证保证同样的操作不会被执行俩次，即所谓的请求去重，比如要在订单提交时生成token则每次都不一样，无意义，应该在进入编辑页面时生成token，带着token一起提交，同一个页面无论用户提交多少次，则就可以成功一次。