如何确保分布式场景下的并发幂等性?

幂等是什么 ?

幂等是数学中的一个概念,它表示如果一个东西进行1次变换或进行N次变换之后,所产生的效果如果相同的话,就称为幂等。在程序上,如果我们使用相同的请求调用这个接口一次和调用这个接口多次,对系统所产生的影响是相同的。如果一个接口满足这个特性,那么我们就说这个接口是幂等的。

这里我用些例子来说说:

1. 用户礼包领取

我们都知道一个用户新注册的时候,系统都会送该用户一份新用户大礼包,当我们点击领取这个礼包之后,我们就相当于收下了这份礼包,以后无论你怎么点击领取,结果还是一样,系统只会提示你已经领取过该礼包了,不会再让你重复领取一次。

2. 抢红包

当我们在抢一份红包的时候,我们点击了抢,抢到就有,没抢到就没有,之后,无论我们重复点击多少次,红包都会提示你已经抢过该红包了。

3. 账单付款

当我们要结账的时候,支付平台会生成唯一的支付连接,不会再次生成另外的支付连接。(不能因为这个支付接口被调了两次就创建两个一样的订单。)

N. ......

幂等机制的核心是保证资源唯一性,例如:
  客户端重复提交或服务端的多次重试只会产生一份结果。
    如:支付场景、退款场景,涉及金钱的交易不能出现多次扣款等问题。
 

什么情况下需要幂等 ?

对于查询这样的接口,我们都知道,我们无论如何查询数据,都不会对原有的数据造成影响。因此不管调用多少次查询接口,资源都不会改变,所以是它是幂等的。(我们不用考虑类似这样的接口)
对于以相同的请求调用这个接口一次或多次,需要给调用方返回一致的结果时,就要考虑将这个接口设计成幂等接口。
 

如何保证幂等呢 ?

对于需要保证幂等的前提,我们都知道是由于多次重复提交了相同的请求。要保证幂等的条件更多是在重复请求已经发生了,这时我们要采取相应措施来保证系统的正常。
这时我们要考虑一些条件和范围,如:数据的对象和范围
  • 你要考虑你的幂等的全局性:空间全局性和时间全局性。
  • 空间全局性:比如是交易流水幂等还是用户ID幂等。
  • 时间全局性:是幂等几秒,还是几分钟,还是永远。
  • 等等

这里推荐保证幂等机制的方法有:

  1. 分布式锁 

  2. 创建数据库的唯一索引

  3. 状态机 (通过状态机来进行状态约束和状态流转)

  4. 先执行 select,后执行 insert 操作

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