分布式后端接口幂等性设计思路

墨蓝 2022-06-06 04:18 242阅读 0赞

在微服务架构下，我们在完成一个订单流程时经常遇到下面的场景：

> 1.  一个订单创建接口，第一次调用超时了，然后调用方重试了一次
> 2.  在订单创建时，我们需要去扣减库存，这时接口发生了超时，调用方重试了一次
> 3.  当这笔订单开始支付，在支付请求发出之后，在服务端发生了扣钱操作，接口响应超时了，调用方重试了一次
> 4.  一个订单状态更新接口，调用方连续发送了两个消息，一个是已创建，一个是已付款。但是你先接收到已付款，然后又接收到了已创建
> 5.  在支付完成订单之后，需要发送一条短信，当一台机器接收到短信发送的消息之后，处理较慢。消息中间件又把消息投递给另外一台机器处理

以上问题，就是在单体架构转成微服务架构之后，带来的问题。当然不是说单体架构下没有这些问题，在单体架构下同样要避免重复请求。但是出现的问题要比这少得多。

为了解决以上问题，就需要保证接口的幂等性，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**。有些接口可以天然的实现幂等性，比如查询接口，对于查询来说，你查询一次和两次，对于系统来说，没有任何影响，查出的结果也是一样。

除了查询功能具有天然的幂等性之外，增加、更新、删除都要保证幂等性。那么如何来保证幂等性呢？

###  全局唯一ID ###

如果使用全局唯一ID，就是根据业务的操作和内容生成一个全局ID，在执行操作前先根据这个全局唯一ID是否存在，来判断这个操作是否已经执行。如果不存在则把全局ID，存储到存储系统中，比如数据库、redis等。如果存在则表示该方法已经执行。

从工程的角度来说，使用全局ID做幂等可以作为一个业务的基础的微服务存在，在很多的微服务中都会用到这样的服务，在每个微服务中都完成这样的功能，会存在工作量重复。另外打造一个高可靠的幂等服务还需要考虑很多问题，比如一台机器虽然把全局ID先写入了存储，但是在写入之后挂了，这就需要引入全局ID的超时机制。

使用全局唯一ID是一个通用方案，可以支持插入、更新、删除业务操作。但是这个方案看起来很美但是实现起来比较麻烦，下面的方案适用于特定的场景，但是实现起来比较简单。

###  去重表 ###

这种方法适用于在业务中有唯一标的插入场景中，比如在以上的支付场景中，如果一个订单只会支付一次，所以订单ID可以作为唯一标识。这时，我们就可以建一张去重表，并且把唯一标识作为唯一索引，在我们实现时，把创建支付单据和写入去去重表，放在一个事务中，如果重复创建，数据库会抛出唯一约束异常，操作就会回滚。

###  插入或更新 ###

这种方法插入并且有唯一索引的情况，比如我们要关联商品品类，其中商品的ID和品类的ID可以构成唯一索引，并且在数据表中也增加了唯一索引。这时就可以使用InsertOrUpdate操作。在mysql数据库中如下：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>
      
       
     <div>
      
        
       1
      
       
     </div>
      
       
     <div>
      
        
       2
      
       
     </div>
      
       
     <div>
      
        
       3
      
       
     </div>
      
       
     <div>
      
        
       4
      
       
     </div></pre> </td> 
   <td> <pre>
      
       
     <div>
       
        
      <span>insert</span> 
       
        
      <span>into</span> goods_category (goods_id,category_id,create_time,update_time) 
      
       
     </div>
      
       
     <div>       
       
        
      <span>values</span>(#{goodsId},#{categoryId},
       
        
      <span>now</span>(),
       
        
      <span>now</span>()) 
      
       
     </div>
      
       
     <div>       
       
        
      <span>on</span> 
       
        
      <span>DUPLICATE</span> 
       
        
      <span>KEY</span> 
       
        
      <span>UPDATE</span>
      
       
     </div>
      
       
     <div>
      
        
              update_time=
       
        
      <span>now</span>()
      
       
     </div></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

###  多版本控制 ###

这种方法适合在更新的场景中，比如我们要更新商品的名字，这时我们就可以在更新的接口中增加一个版本号，来做幂等

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>
      
       
     <div>
      
        
       1
      
       
     </div></pre> </td> 
   <td> <pre>
      
       
     <div>
       
        
      <span><span>boolean</span> <span>updateGoodsName</span><span>(<span>int</span> id,String newName,<span>int</span> version)</span></span>;
      
       
     </div></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

在实现时可以如下

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>
      
       
     <div>
      
        
       1
      
       
     </div></pre> </td> 
   <td> <pre>
      
       
     <div>
       
        
      <span>update</span> goods 
       
        
      <span>set</span> 
       
        
      <span>name</span>=#{newName},
       
        
      <span>version</span>=#{
       
        
      <span>version</span>} 
       
        
      <span>where</span> 
       
        
      <span>id</span>=#{
       
        
      <span>id</span>} 
       
        
      <span>and</span> 
       
        
      <span>version</span>&lt;${
       
        
      <span>version</span>}
      
       
     </div></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

###  状态机控制 ###

这种方法适合在有状态机流转的情况下，比如就会订单的创建和付款，订单的付款肯定是在之前，这时我们可以通过在设计状态字段时，使用int类型，并且通过值类型的大小来做幂等，比如订单的创建为0，付款成功为100。付款失败为99

在做状态机更新时，我们就这可以这样控制

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> <pre>
      
       
     <div>
      
        
       1
      
       
     </div></pre> </td> 
   <td> <pre>
      
       
     <div>
       
        
      <span>update</span> 
       
        
      <span>`order`</span> 
       
        
      <span>set</span> 
       
        
      <span>status</span>=#{
       
        
      <span>status</span>} 
       
        
      <span>where</span> 
       
        
      <span>id</span>=#{
       
        
      <span>id</span>} 
       
        
      <span>and</span> 
       
        
      <span>status</span>&lt;#{
       
        
      <span>status</span>}
      
       
     </div></pre> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

以上就是保证接口幂等性的一些方法。

转自：[http://blog.csdn.net/jks456/article/details/71453053][http_blog.csdn.net_jks456_article_details_71453053]

[http_blog.csdn.net_jks456_article_details_71453053]: http://blog.csdn.net/jks456/article/details/71453053