搞懂幂等性 - 悦读

什么是幂等性

这个概念来源于一个数学公式：

在这里插入图片描述

简言之就是：任意多次的执行，对资源本身所产生的影响均与一次执行的影响相同。

什么情况下需要保证幂等性

我们以sql为例，来看看什么情况下有幂等性的问题。这里就以stock（库存表为例）

字段名	字段含义
id	雪花算法的id值
product_id	产品id
product_name	产品名称
balance	剩余数量

1.查询语句

select * from stock where id = ？

select语句无论查询多少次都不会对原记录产生影响，天然就具有幂等性。

2. 插入语句

insert into stock(id, product_id, product_name, balance) values (1159819968336375809, 1, '大白兔奶糖', 200)

这里要分情况讨论了。假如id是唯一主键或者唯一索引那么即便重复插入多次，结果也就一条记录入库，此时就具备幂等性；反之，如果id不是唯一主键或者唯一索引那么这条插入语句就不具备幂等性。

3. 删除语句

delete from stock where id = 1159819968336375809

删除一次和删除多次，结果都是一样的。也是天然具有幂等性的。

4.更新语句

update stock set balance = 300 where id = 1159819968336375809

上面的sql无论执行多少次，最后表中的剩余数量都会是300。所以是具有幂等性的。

update stock set balance = balance-1 where id = 1159819968336375809

上面的sql语句每次执行都会造成剩余数量-1，此时就不具备幂等性。

实现幂等性的方案

从上面的分析来看，幂等性可能出现在插入和更新时才有幂等性问题。

1. 保证插入时的幂等性

唯一索引。比如提交一个订单信息，那么用户订单号就可以是唯一索引。这样由数据库来保证幂等性问题。但是分库分表的情况就不太适用了。此时可以由一个中立数据库的表来承担唯一索引校验的工作，校验通过的再执行插入的分库中。
token机制防止重复插入。主要采用redis或者redisson来防止重复提交，大概思路就是：在 Redis 中设置一个值表示加了锁，然后释放锁的时候就把这个 Key 删除。

2. 保证更新时的幂等性

token机制防止重复更新。

事务隔离级别为SERIALIZABLE【相当于锁表，不推荐】

@Transactional(isolation = Isolation.SERIALIZABLE)
public void updateStockBalance() {
    ......
}

悲观锁。select for update

相当于行锁，更新后由spring自动提交事务。
方法上加Synchronized（单体环境并发不是非常大的时候适用）
乐观锁方式。

3. 乐观锁+重试机制

这里介绍下我在项目中经常用到的保证幂等性更新的方式，数据库的操作是用MP来完成的。这里还是拿上面的stock表为例。

表加一个version版本号字段

entity对象增加注解

/**
 * 版本号。用于乐观锁
 */
@Version
private Integer version;

引入重试依赖

<!-- spring重试机制 -->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.retry</groupId>
  <artifactId>spring-retry</artifactId>
</dependency>

定义一个版本异常

/**
 * 版本更新异常,用于版本更新失败时重试
 *
 * @author 老马
 */
public class VersionUpdateException extends RuntimeException{
}

写更新库存剩余的service(示例代码)

@Transactional(rollbackFor = Exception.class, propagation = Propagation.REQUIRED)
@Retryable(value = {VersionUpdateException.class}, maxAttempts = 10)
public ConfirmResponseBizContent outputAndUpdateRelationInfo(ConfirmContext context) {
  // 查询库存记录
  Stock stock = this.getStockInfo(context);
  if(ObjectUtil.isNull(stock) || stock.getBalance() <= 0) {
    return null;
  }
  context.setStockInfo(stock);

  //构建返回信息
  ConfirmResponseBizContent responseBizContent = buildResponseBizContent(context);
  
  // 更新库存剩余。库存剩余-=1
  boolean updateResult =  updateStockBalance(context);
  if(!updateResult) {
    //没有更新成功时，再次执行本方法。尝试执行10次
    throw new VersionUpdateException();
  }
  
  //构建返回信息
  return responseBizContent;
}

// 更新库存剩余。库存剩余-=1。注意：这里一定要加上版本条件
private boolean updateStockBalance(ConfirmContext context) {
  return new LambdaUpdateChainWrapper<>(this.stockMapper)
    .setSql("balance = balance-1")
    .eq(Stock::getId, context.getStockInfo.getId())
    .eq(DiscountDaySummary::getVersion, context.getStockInfo().getVersion())
    .update();
}

启动类加入@EnableRetry注解

@EnableRetry
@SpringBootApplication
public class DemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
    }
}