SpringBoot+Redis大量重復(fù)提交問題的解決方案
前言
在實(shí)際的開發(fā)項(xiàng)目中,一個對外暴露的接口往往會面臨很多次請求,我們來解釋一下冪等的概念:任意多次執(zhí)行所產(chǎn)生的影響均與一次執(zhí)行的影響相同。按照這個含義,最終的含義就是 對數(shù)據(jù)庫的影響只能是一次性的,不能重復(fù)處理。如何保證其冪等性,通常有以下手段:
1、數(shù)據(jù)庫建立唯一性索引,可以保證最終插入數(shù)據(jù)庫的只有一條數(shù)據(jù)。
2、token機(jī)制,每次接口請求前先獲取一個token,然后再下次請求的時候在請求的header體中加上這個token,后臺進(jìn)行驗(yàn)證,如果驗(yàn)證通過刪除token,下次請求再次判斷token。
3、悲觀鎖或者樂觀鎖,悲觀鎖可以保證每次for update的時候其他sql無法update數(shù)據(jù)(在數(shù)據(jù)庫引擎是innodb的時候,select的條件必須是唯一索引,防止鎖全表)
4、先查詢后判斷,首先通過查詢數(shù)據(jù)庫是否存在數(shù)據(jù),如果存在證明已經(jīng)請求過了,直接拒絕該請求,如果沒有存在,就證明是第一次進(jìn)來,直接放行。
redis 實(shí)現(xiàn)自動冪等的原理圖:
搭建 Redis 服務(wù) API
1、首先是搭建redis服務(wù)器。
2、引入springboot中到的redis的stater,或者Spring封裝的jedis也可以,后面主要用到的api就是它的set方法和exists方法,這里我們使用springboot的封裝好的redisTemplate。
/** * redis工具類 */ @Component public class RedisService { @Autowired private RedisTemplate redisTemplate; /** * 寫入緩存 * @param key * @param value * @return */ public boolean set(final String 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; } /** * 寫入緩存設(shè)置時效時間 * @param key * @param value * @return */ public boolean setEx(final String 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; } /** * 判斷緩存中是否有對應(yīng)的value * @param key * @return */ public boolean exists(final String key) { return redisTemplate.hasKey(key); } /** * 讀取緩存 * @param key * @return */ public Object get(final String key) { Object result = null; ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue(); result = operations.get(key); return result; } /** * 刪除對應(yīng)的value * @param key */ public boolean remove(final String key) { if (exists(key)) { Boolean delete = redisTemplate.delete(key); return delete; } return false; } }
自定義注解 AutoIdempotent
自定義一個注解,定義此注解的主要目的是把它添加在需要實(shí)現(xiàn)冪等的方法上,凡是某個方法注解了它,都會實(shí)現(xiàn)自動冪等。
后臺利用反射如果掃描到這個注解,就會處理這個方法實(shí)現(xiàn)自動冪等,使用元注解ElementType.METHOD表示它只能放在方法上,etentionPolicy.RUNTIME表示它在運(yùn)行時。
@Target({ElementType.METHOD}) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface AutoIdempotent { }
token 創(chuàng)建和檢驗(yàn)
token服務(wù)接口:我們新建一個接口,創(chuàng)建token服務(wù),里面主要是兩個方法,一個用來創(chuàng)建token,一個用來驗(yàn)證token。創(chuàng)建token主要產(chǎn)生的是一個字符串,檢驗(yàn)token的話主要是傳達(dá)request對象,為什么要傳request對象呢?主要作用就是獲取header里面的token,然后檢驗(yàn),通過拋出的Exception來獲取具體的報錯信息返回給前端。
public interface TokenService { /** * 創(chuàng)建token * @return */ public String createToken(); /** * 檢驗(yàn)token * @param request * @return */ public boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception; }
token的服務(wù)實(shí)現(xiàn)類:token引用了redis服務(wù),創(chuàng)建token采用隨機(jī)算法工具類生成隨機(jī)uuid字符串,然后放入到redis中(為了防止數(shù)據(jù)的冗余保留,這里設(shè)置過期時間為10000秒,具體可視業(yè)務(wù)而定),如果放入成功,最后返回這個token值。checkToken方法就是從header中獲取token到值(如果header中拿不到,就從paramter中獲取),如若不存在,直接拋出異常。這個異常信息可以被攔截器捕捉到,然后返回給前端。
@Service public class TokenServiceImpl implements TokenService { @Autowired private RedisService redisService; /** * 創(chuàng)建token * * @return */ @Override public String createToken() { String str = RandomUtil.randomUUID(); StrBuilder token = new StrBuilder(); 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(); } return null; } /** * 檢驗(yàn)token * * @param request * @return */ @Override public boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception { 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 throw new ServiceException(Constant.ResponseCode.ILLEGAL_ARGUMENT, 100); } } if (!redisService.exists(token)) { throw new ServiceException(Constant.ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION, 200); } boolean remove = redisService.remove(token); if (!remove) { throw new ServiceException(Constant.ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION, 200); } return true; } }
攔截器的配置
web配置類,實(shí)現(xiàn)WebMvcConfigurerAdapter,主要作用就是添加autoIdempotentInterceptor到配置類中,這樣我們到攔截器才能生效,注意使用@Configuration注解,這樣在容器啟動是時候就可以添加進(jìn)入context中。
@Configuration public class WebConfiguration extends WebMvcConfigurerAdapter { @Resource private AutoIdempotentInterceptor autoIdempotentInterceptor; /** * 添加攔截器 * @param registry */ @Override public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) { registry.addInterceptor(autoIdempotentInterceptor); super.addInterceptors(registry); } }
攔截處理器:主要的功能是攔截掃描到AutoIdempotent到注解到方法,然后調(diào)用tokenService的checkToken()方法校驗(yàn)token是否正確,如果捕捉到異常就將異常信息渲染成json返回給前端。
/** * 攔截器 */ @Component public class AutoIdempotentInterceptor implements HandlerInterceptor { @Autowired private TokenService tokenService; /** * 預(yù)處理 * * @param request * @param response * @param handler * @return * @throws Exception */ @Override public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { if (!(handler instanceof HandlerMethod)) { return true; } HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler; Method method = handlerMethod.getMethod(); //被ApiIdempotment標(biāo)記的掃描 AutoIdempotent methodAnnotation = method.getAnnotation(AutoIdempotent.class); if (methodAnnotation != null) { try { return tokenService.checkToken(request);// 冪等性校驗(yàn), 校驗(yàn)通過則放行, 校驗(yàn)失敗則拋出異常, 并通過統(tǒng)一異常處理返回友好提示 }catch (Exception ex){ ResultVo failedResult = ResultVo.getFailedResult(101, ex.getMessage()); writeReturnJson(response, JSONUtil.toJsonStr(failedResult)); throw ex; } } //必須返回true,否則會被攔截一切請求 return true; } @Override public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception { } @Override public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception { } /** * 返回的json值 * @param response * @param json * @throws Exception */ private void writeReturnJson(HttpServletResponse response, String json) throws Exception{ 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(); } } }
測試用例
模擬業(yè)務(wù)請求類,首先我們需要通過/get/token路徑通過getToken()方法去獲取具體的token,然后我們調(diào)用testIdempotence方法,這個方法上面注解了@AutoIdempotent,攔截器會攔截所有的請求,當(dāng)判斷到處理的方法上面有該注解的時候,就會調(diào)用TokenService中的checkToken()方法,如果捕獲到異常會將異常拋出調(diào)用者,下面我們來模擬請求一下:
@RestController public class BusinessController { @Resource private TokenService tokenService; @Resource private TestService testService; @PostMapping("/get/token") public String getToken(){ String token = tokenService.createToken(); if (StrUtil.isNotEmpty(token)) { ResultVo resultVo = new ResultVo(); resultVo.setCode(Constant.code_success); resultVo.setMessage(Constant.SUCCESS); resultVo.setData(token); return JSONUtil.toJsonStr(resultVo); } return StrUtil.EMPTY; } @AutoIdempotent @PostMapping("/test/Idempotence") public String testIdempotence() { String businessResult = testService.testIdempotence(); if (StrUtil.isNotEmpty(businessResult)) { ResultVo successResult = ResultVo.getSuccessResult(businessResult); return JSONUtil.toJsonStr(successResult); } return StrUtil.EMPTY; } }
使用postman請求,首先訪問get/token路徑獲取到具體到token:
利用獲取到到token,然后放到具體請求到header中,可以看到第一次請求成功,接著我們請求第二次:
第二次請求,返回到是重復(fù)性操作,可見重復(fù)性驗(yàn)證通過,再多次請求到時候我們只讓其第一次成功,第二次就是失敗:
總結(jié)
本篇介紹了使用springboot和攔截器、redis來優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)接口冪等,對于冪等在實(shí)際的開發(fā)過程中是十分重要的,因?yàn)橐粋€接口可能會被無數(shù)的客戶端調(diào)用,如何保證其不影響后臺的業(yè)務(wù)處理,如何保證其只影響數(shù)據(jù)一次是非常重要的,它可以防止產(chǎn)生臟數(shù)據(jù)或者亂數(shù)據(jù),也可以減少并發(fā)量,實(shí)乃十分有益的一件事。而傳統(tǒng)的做法是每次判斷數(shù)據(jù),這種做法不夠智能化和自動化,比較麻煩。而今天的這種自動化處理也可以提升程序的伸縮性。
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