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程序员老鬼

瞬间几千次的重复提交，我用SpringBoot+Redis扛住了

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来源：https://www.jianshu.com/p/c806003a8530
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token。
3、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：

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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     */    @Component    publicclassRedisService{        @Autowired        privateRedisTemplate redisTemplate;        /**         * 写入缓存         * @param key         * @param value         * @return         */        publicbooleanset(finalString 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         */        publicboolean setEx(finalString 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         */        publicboolean exists(finalString key) {            return redisTemplate.hasKey(key);        }
        /**         * 读取缓存         * @param key         * @return         */        publicObjectget(finalString key) {            Object result = null;            ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();            result = operations.get(key);            return result;        }
        /**         * 删除对应的value         * @param key         */        publicboolean remove(finalString key) {            if(exists(key)) {                Booleandelete= redisTemplate.delete(key);                returndelete;            }            returnfalse;        }    }
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@interfaceAutoIdempotent{    }
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。
    publicinterfaceTokenService{        /**         * 创建token         * @return         */        public  String createToken();
        /**         * 检验token         * @param request         * @return         */        publicboolean checkToken(HttpServletRequest request) throwsException;    }
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。
    @Service    publicclassTokenServiceImplimplementsTokenService{        @Autowired        privateRedisService redisService;
        /**         * 创建token         *         * @return         */        @Override        publicString createToken() {            String str = RandomUtil.randomUUID();            StrBuilder token = newStrBuilder();            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();            }            returnnull;        }
        /**         * 检验token         *         * @param request         * @return         */        @Override        publicboolean checkToken(HttpServletRequest request) throwsException{            String token = request.getHeader(Constant.TOKEN_NAME);            if(StrUtil.isBlank(token)) {// header中不存在token                token = request.getParameter(Constant.TOKEN_NAME);                if(StrUtil.isBlank(token)) {// parameter中也不存在token                    thrownewServiceException(Constant.ResponseCode.ILLEGAL_ARGUMENT, 100);                }            }            if(!redisService.exists(token)) {                thrownewServiceException(Constant.ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION, 200);            }            boolean remove = redisService.remove(token);            if(!remove) {                thrownewServiceException(Constant.ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION, 200);            }            returntrue;        }    }
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。
    @Configuration    publicclassWebConfigurationextendsWebMvcConfigurerAdapter{        @Resource       privateAutoIdempotentInterceptor autoIdempotentInterceptor;
        /**         * 添加拦截器         * @param registry         */        @Override        publicvoid 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     */    @Component    publicclassAutoIdempotentInterceptorimplementsHandlerInterceptor{        @Autowired        privateTokenService tokenService;
        /**         * 预处理         *         * @param request         * @param response         * @param handler         * @return         * @throws Exception         */        @Override        publicboolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throwsException{            if(!(handler instanceofHandlerMethod)) {                returntrue;            }
            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            returntrue;        }
        @Override        publicvoid postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throwsException{        }        @Override        publicvoid afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throwsException{        }
        /**         * 返回的json值         * @param response         * @param json         * @throws Exception         */        privatevoid writeReturnJson(HttpServletResponse response, String json) throwsException{            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：
    @RestController    publicclassBusinessController{
        @Resource        privateTokenService tokenService;
        @Resource        privateTestService testService;
        @PostMapping("/get/token")        publicString  getToken(){            String token = tokenService.createToken();            if(StrUtil.isNotEmpty(token)) {                ResultVo resultVo = newResultVo();                resultVo.setCode(Constant.code_success);                resultVo.setMessage(Constant.SUCCESS);                resultVo.setData(token);                returnJSONUtil.toJsonStr(resultVo);            }            returnStrUtil.EMPTY;        }
        @AutoIdempotent        @PostMapping("/test/Idempotence")        publicString testIdempotence() {            String businessResult = testService.testIdempotence();            if(StrUtil.isNotEmpty(businessResult)) {                ResultVo successResult = ResultVo.getSuccessResult(businessResult);                returnJSONUtil.toJsonStr(successResult);            }            returnStrUtil.EMPTY;        }    }
2、使用postman请求
首先访问get/token路径获取到具体到token：

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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：

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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：

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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。

-END-

ok，今天先说到这，老规矩，给大家分享一份不错的副业资料，感兴趣的同学找我领取。

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