瞬间几千次的重复提交，我用 SpringBoot+Redis 扛住了~-轻识

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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：


# 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 */@ComponentpublicclassRedisService{    @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;    }}

# 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{}

# 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。
@ServicepublicclassTokenServiceImplimplementsTokenService{    @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;    }}

# 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。
@ConfigurationpublicclassWebConfigurationextendsWebMvcConfigurerAdapter{    @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 */@ComponentpublicclassAutoIdempotentInterceptorimplementsHandlerInterceptor{    @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();        }    }}

# 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：
@RestControllerpublicclassBusinessController{    @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：


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：

# 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。

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