接口幂等性：基于token实现接口幂等的落地实现！

JAVA日知录发表于 10月以前 | 总阅读数：624 次

大家好，我是飘渺。

在DDD&微服务系列《并发与幂等实现方案》一文中我封装了一个公共的幂等组件，业务模块只需要加入pom依赖并在对应接口加上@Idemponent注解即可使用封装好的幂等功能。

近期，有粉丝反馈在项目中使用Token机制的幂等方案时会遇到一个问题：如果业务参数校验失败，由于幂等Key被删除，就会导致后续请求无法正常提交。今天我们来详细说明一下这个问题以及解决方案。

1. Token幂等方案回顾

在DailyMart中，基于Token的幂等方案包括以下步骤：

服务端提供获取token的接口供客户端进行调用，并将生成的token存入Redis中。
客户端请求接口时将toke和业务数据一起提交给后端服务接口。
服务端收到请求后先检查token是否存在，如果不存在则返回异常，如果存在则在处理业务后删除token。

其完整的处理流程如下图所示：

2. 存在的问题

在使用Token方案时会存在一个核心问题：是先完成业务操作后删除token，还是先删除token后执行业务操作呢？

先看第一种：

2.1 先执行业务操作再删除token

在高并发下，可能出现第一次访问时token存在，完成具体业务操作，但在还没有删除token时，客户端又携带token发起请求。此时，因为token还存在，第二次请求也会验证通过，执行具体业务操作。

对于这个问题有如下两种解决方案：

第一种方案：对于业务代码执行和删除token整体加线程锁，使得后续线程阻塞排队，但可能造成一定性能损耗与吞吐量降低。
第二种方案：借助Redis单线程和INCR原子性特性，在获取token时对其进行自增操作。当客户端携带token访问执行业务代码时，继续对其进行自增，如果自增后的返回值为2，则是一个合法请求允许执行，否则认为是非法请求，直接返回。

2.2 先删除token再执行业务

另一种方案是先删除token再执行业务，但这种方式也存在问题。如果业务执行超时或失败，没有向客户端返回明确结果，客户端就会进行重试，但此时之前的token已经被删除，导致被认为是重复请求，不再进行业务处理。

这种方案无需额外处理，一个token只能代表一次请求。一旦业务执行出现异常，则让客户端重新获取令牌，重新发起一次访问即可。

在DailyMart中采用的是先删除token后执行业务逻辑的方案。

3. token方案缺点

无论是先删除token还是后删除token，都会导致每次业务请求都产生一个额外的请求去获取token。然而，在生产环境中，业务失败或超时的情况并不多见，大多数请求都能成功完成。因此，为了处理这少数失败的请求，让绝大多数请求都产生额外的请求也算是一种资源的浪费。

4. 核心代码

核心代码如下

1、在aop中通过注解确认幂等方案

@Around("pointcut()")
public Object idempotentHandler(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
  MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
  Method targetMethod = methodSignature.getMethod();
  Idempotent idempotent = targetMethod.getAnnotation(Idempotent.class);

  // 支持多种模式，所以使用工厂模式确定使用哪种
  IdempotentHandler instance = IdempotentHandlerFactory.getInstance(idempotent.type());
  try {
    instance.handler(idempotent, joinPoint);
    return joinPoint.proceed();
  } finally {
    // 处理后置逻辑，比如关闭分布式锁
    instance.afterProcess();
  }
}

2、在具体handler中处理幂等实现逻辑，以token机制为例只需要直接删除token。

 @Override
public void handler(Idempotent idempotent, ProceedingJoinPoint joinPoint) {
  HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes)   RequestContextHolder.currentRequestAttributes()).getRequest();

  String token = request.getHeader(TOKEN_KEY);

  if (StrUtil.isBlank(token)) {
    token = request.getParameter(TOKEN_KEY);
    if (StrUtil.isBlank(token)) {
      throw new IdempotentException(IDEMPOTENT_TOKEN_ERROR);
    }
  }

  Boolean deleteFlag = distributedCache.delete(token);

  // 如果redis中已经过期，需要提示重新操作
  if (!deleteFlag) {
    throw new IdempotentException(IDEMPOTENT_TOKEN_DELETE_ERROR);
  }

}