Spring Boot + Redis 实现接口幂等性,写得太好了!

沙海 2021年6月8日04:39:22Java评论28字数 13166阅读43分53秒阅读模式
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点击上方"Java基基",选择"设为星标"做积极的人,而不是积极废人!欢迎加入我的知识星球,一起探讨架构,交流源码。MyBatis、Redis、MongoDB、ES、分库分表、读写分离、SpringMVC、Webflux、权限、WebSocket、Dubbo、RabbitMQ、RocketMQ、Kafka、性能测试等等内容。提供近3W行代码的SpringBoot示例,以及超4W行代码的电商微服务项目。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

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Spring Boot + Redis 实现接口幂等性,写得太好了!

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来源:ljianshu.com/p/6189275403ed文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

一、概念

幂等性, 通俗的说就是一个接口, 多次发起同一个请求, 必须保证操作只能执行一次 比如:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • 订单接口, 不能多次创建订单文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • 支付接口, 重复支付同一笔订单只能扣一次钱文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • 支付宝回调接口, 可能会多次回调, 必须处理重复回调文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • 普通表单提交接口, 因为网络超时等原因多次点击提交, 只能成功一次 等等文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

二、常见解决方案

  1. 唯一索引 -- 防止新增脏数据文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  2. token机制 -- 防止页面重复提交文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  3. 悲观锁 -- 获取数据的时候加锁(锁表或锁行)文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  4. 乐观锁 -- 基于版本号version实现, 在更新数据那一刻校验数据文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  5. 分布式锁 -- redis(jedis、redisson)或zookeeper实现文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  6. 状态机 -- 状态变更, 更新数据时判断状态文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

三、本文实现

本文采用第2种方式实现, 即通过redis + token机制实现接口幂等性校验文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

四、实现思路

为需要保证幂等性的每一次请求创建一个唯一标识token, 先获取token, 并将此token存入redis, 请求接口时, 将此token放到header或者作为请求参数请求接口, 后端接口判断redis中是否存在此token:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • 如果存在, 正常处理业务逻辑, 并从redis中删除此token, 那么, 如果是重复请求, 由于token已被删除, 则不能通过校验, 返回请勿重复操作提示文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • 如果不存在, 说明参数不合法或者是重复请求, 返回提示即可文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

五、项目简介

  • springboot文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • redis文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • @ApiIdempotent注解 + 拦截器对请求进行拦截文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • @ControllerAdvice全局异常处理文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • 压测工具: jmeter文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

说明:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

  • 本文重点介绍幂等性核心实现, 关于springboot如何集成redisServerResponseResponseCode 等细枝末节不在本文讨论范围之内, 有兴趣的小伙伴可以查看我的Github项目: https://github.com/wangzaiplus/springboot/tree/wxw文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

六、代码实现

1、pom文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

        <!-- Redis-Jedis -->        <dependency>            <groupId>redis.clients</groupId>            <artifactId>jedis</artifactId>            <version>2.9.0</version>        </dependency>        <!--lombok 本文用到@Slf4j注解, 也可不引用, 自定义log即可-->        <dependency>            <groupId>org.projectlombok</groupId>            <artifactId>lombok</artifactId>            <version>1.16.10</version>        </dependency>

2、JedisUtil文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

package com.wangzaiplus.test.util;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Component;import redis.clients.jedis.Jedis;import redis.clients.jedis.JedisPool;@Component@Slf4jpublic class JedisUtil {    @Autowired    private JedisPool jedisPool;    private Jedis getJedis() {        return jedisPool.getResource();    }    /**     * 设值     *     * @param key     * @param value     * @return     */    public String set(String key, String value) {        Jedis jedis = null;        try {            jedis = getJedis();            return jedis.set(key, value);        } catch (Exception e) {            log.error("set key:{} value:{} error", key, value, e);            return null;        } finally {            close(jedis);        }    }    /**     * 设值     *     * @param key     * @param value     * @param expireTime 过期时间, 单位: s     * @return     */    public String set(String key, String value, int expireTime) {        Jedis jedis = null;        try {            jedis = getJedis();            return jedis.setex(key, expireTime, value);        } catch (Exception e) {            log.error("set key:{} value:{} expireTime:{} error", key, value, expireTime, e);            return null;        } finally {            close(jedis);        }    }    /**     * 取值     *     * @param key     * @return     */    public String get(String key) {        Jedis jedis = null;        try {            jedis = getJedis();            return jedis.get(key);        } catch (Exception e) {            log.error("get key:{} error", key, e);            return null;        } finally {            close(jedis);        }    }    /**     * 删除key     *     * @param key     * @return     */    public Long del(String key) {        Jedis jedis = null;        try {            jedis = getJedis();            return jedis.del(key.getBytes());        } catch (Exception e) {            log.error("del key:{} error", key, e);            return null;        } finally {            close(jedis);        }    }    /**     * 判断key是否存在     *     * @param key     * @return     */    public Boolean exists(String key) {        Jedis jedis = null;        try {            jedis = getJedis();            return jedis.exists(key.getBytes());        } catch (Exception e) {            log.error("exists key:{} error", key, e);            return null;        } finally {            close(jedis);        }    }    /**     * 设值key过期时间     *     * @param key     * @param expireTime 过期时间, 单位: s     * @return     */    public Long expire(String key, int expireTime) {        Jedis jedis = null;        try {            jedis = getJedis();            return jedis.expire(key.getBytes(), expireTime);        } catch (Exception e) {            log.error("expire key:{} error", key, e);            return null;        } finally {            close(jedis);        }    }    /**     * 获取剩余时间     *     * @param key     * @return     */    public Long ttl(String key) {        Jedis jedis = null;        try {            jedis = getJedis();            return jedis.ttl(key);        } catch (Exception e) {            log.error("ttl key:{} error", key, e);            return null;        } finally {            close(jedis);        }    }    private void close(Jedis jedis) {        if (null != jedis) {            jedis.close();        }    }}

3、自定义注解@ApiIdempotent文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

package com.wangzaiplus.test.annotation;import java.lang.annotation.ElementType;import java.lang.annotation.Retention;import java.lang.annotation.RetentionPolicy;import java.lang.annotation.Target;/** * 在需要保证 接口幂等性 的Controller的方法上使用此注解 */@Target({ElementType.METHOD})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)public @interface ApiIdempotent {}

4、ApiIdempotentInterceptor 拦截器文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

package com.wangzaiplus.test.interceptor;import com.wangzaiplus.test.annotation.ApiIdempotent;import com.wangzaiplus.test.service.TokenService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.method.HandlerMethod;import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import javax.servlet.http.HttpServletResponse;import java.lang.reflect.Method;/** * 接口幂等性拦截器 */public class ApiIdempotentInterceptor implements HandlerInterceptor {    @Autowired    private TokenService tokenService;    @Override    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) {        if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {            return true;        }        HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;        Method method = handlerMethod.getMethod();        ApiIdempotent methodAnnotation = method.getAnnotation(ApiIdempotent.class);        if (methodAnnotation != null) {            check(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        }        return true;    }    private void check(HttpServletRequest request) {        tokenService.checkToken(request);    }    @Override    public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {    }    @Override    public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception {    }}

5、TokenServiceImpl文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

package com.wangzaiplus.test.service.impl;import com.wangzaiplus.test.common.Constant;import com.wangzaiplus.test.common.ResponseCode;import com.wangzaiplus.test.common.ServerResponse;import com.wangzaiplus.test.exception.ServiceException;import com.wangzaiplus.test.service.TokenService;import com.wangzaiplus.test.util.JedisUtil;import com.wangzaiplus.test.util.RandomUtil;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.apache.commons.lang3.StringUtils;import org.apache.commons.lang3.text.StrBuilder;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.stereotype.Service;import javax.servlet.http.HttpServletRequest;@Servicepublic class TokenServiceImpl implements TokenService {    private static final String TOKEN_NAME = "token";    @Autowired    private JedisUtil jedisUtil;    @Override    public ServerResponse createToken() {        String str = RandomUtil.UUID32();        StrBuilder token = new StrBuilder();        token.append(Constant.Redis.TOKEN_PREFIX).append(str);        jedisUtil.set(token.toString(), token.toString(), Constant.Redis.EXPIRE_TIME_MINUTE);        return ServerResponse.success(token.toString());    }    @Override    public void checkToken(HttpServletRequest request) {        String token = request.getHeader(TOKEN_NAME);        if (StringUtils.isBlank(token)) {// header中不存在token            token = request.getParameter(TOKEN_NAME);            if (StringUtils.isBlank(token)) {// parameter中也不存在token                throw new ServiceException(ResponseCode.ILLEGAL_ARGUMENT.getMsg());            }        }        if (!jedisUtil.exists(token)) {            throw new ServiceException(ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION.getMsg());        }        Long del = jedisUtil.del(token);        if (del <= 0) {            throw new ServiceException(ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION.getMsg());        }    }}

6、TestApplication文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

package com.wangzaiplus.test;import com.wangzaiplus.test.interceptor.ApiIdempotentInterceptor;import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.web.cors.CorsConfiguration;import org.springframework.web.cors.UrlBasedCorsConfigurationSource;import org.springframework.web.filter.CorsFilter;import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurerAdapter;@SpringBootApplication@MapperScan("com.wangzaiplus.test.mapper")public class TestApplication  extends WebMvcConfigurerAdapter {    public static void main(String[] args) {        SpringApplication.run(TestApplication.class, args);    }    /**     * 跨域     * @return     */    @Bean    public CorsFilter corsFilter() {        final UrlBasedCorsConfigurationSource urlBasedCorsConfigurationSource = new UrlBasedCorsConfigurationSource();        final CorsConfiguration corsConfiguration = new CorsConfiguration();        corsConfiguration.setAllowCredentials(true);        corsConfiguration.addAllowedOrigin("*");        corsConfiguration.addAllowedHeader("*");        corsConfiguration.addAllowedMethod("*");        urlBasedCorsConfigurationSource.registerCorsConfiguration("/**", corsConfiguration);        return new CorsFilter(urlBasedCorsConfigurationSource);    }    @Override    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {        // 接口幂等性拦截器        registry.addInterceptor(apiIdempotentInterceptor());        super.addInterceptors(registry);    }    @Bean    public ApiIdempotentInterceptor apiIdempotentInterceptor() {        return new ApiIdempotentInterceptor();    }}

OK, 目前为止, 校验代码准备就绪, 接下来测试验证文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

七、测试验证

1、获取token的控制器TokenController文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

package com.wangzaiplus.test.controller;import com.wangzaiplus.test.common.ServerResponse;import com.wangzaiplus.test.service.TokenService;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController@RequestMapping("/token")public class TokenController {    @Autowired    private TokenService tokenService;    @GetMapping    public ServerResponse token() {        return tokenService.createToken();    }}

2、TestController, 注意@ApiIdempotent注解, 在需要幂等性校验的方法上声明此注解即可, 不需要校验的无影响文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

package com.wangzaiplus.test.controller;import com.wangzaiplus.test.annotation.ApiIdempotent;import com.wangzaiplus.test.common.ServerResponse;import com.wangzaiplus.test.service.TestService;import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController@RequestMapping("/test")@Slf4jpublic class TestController {    @Autowired    private TestService testService;    @ApiIdempotent    @PostMapping("testIdempotence")    public ServerResponse testIdempotence() {        return testService.testIdempotence();    }}

3、获取 token文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

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查看redis文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

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4、测试接口安全性: 利用jmeter测试工具模拟50个并发请求, 将上一步获取到的token作为参数文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

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5、header或参数均不传token, 或者token值为空, 或者token值乱填, 均无法通过校验, 如token值为"abcd"文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

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八、注意点(非常重要)

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上图中, 不能单纯的直接删除token而不校验是否删除成功, 会出现并发安全性问题, 因为, 有可能多个线程同时走到第46行, 此时token还未被删除, 所以继续往下执行, 如果不校验jedisUtil.del(token)的删除结果而直接放行, 那么还是会出现重复提交问题, 即使实际上只有一次真正的删除操作, 下面重现一下文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

稍微修改一下代码:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

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再次请求文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

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再看看控制台文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

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虽然只有一个真正删除掉token, 但由于没有对删除结果进行校验, 所以还是有并发问题, 因此, 必须校验文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

九、总结

其实思路很简单, 就是每次请求保证唯一性, 从而保证幂等性, 通过拦截器+注解, 就不用每次请求都写重复代码, 其实也可以利用spring aop实现, 无所谓文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

如果小伙伴有什么疑问或者建议欢迎提出文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

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已在知识星球更新源码解析如下:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/30161.html

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