阿里面试官：接口的幂等性怎么设计？
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2021-01-23 12:47
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自己最近负责的几个接口，都涉及到了幂等性的操作，抽空总结了一下，这也是面试官比较爱问的问题。
一、什么是幂等？
看一下维基百科怎么说的：
幂等性：多次调用方法或者接口不会改变业务状态，可以保证重复调用的结果和单次调用的结果一致。
二、使用幂等的场景
1、前端重复提交
用户注册，用户创建商品等操作，前端都会提交一些数据给后台服务，后台需要根据用户提交的数据在数据库中创建记录。如果用户不小心多点了几次，后端收到了好几次提交，这时就会在数据库中重复创建了多条记录。这就是接口没有幂等性带来的 bug。
2、接口超时重试
对于给第三方调用的接口，有可能会因为网络原因而调用失败，这时，一般在设计的时候会对接口调用加上失败重试的机制。如果第一次调用已经执行了一半时，发生了网络异常。这时再次调用时就会因为脏数据的存在而出现调用异常。
3、消息重复消费
在使用消息中间件来处理消息队列，且手动 ack 确认消息被正常消费时。如果消费者突然断开连接，那么已经执行了一半的消息会重新放回队列。
当消息被其他消费者重新消费时，如果没有幂等性，就会导致消息重复消费时结果异常，如数据库重复数据，数据库数据冲突，资源重复等。
三、解决方案
1、token 机制实现
通过token 机制实现接口的幂等性,这是一种比较通用性的实现方法。
示意图如下：
具体流程步骤：
-
客户端会先发送一个请求去获取 token，服务端会生成一个全局唯一的 ID 作为 token 保存在 redis 中，同时把这个 ID 返回给客户端 -
客户端第二次调用业务请求的时候必须携带这个 token -
服务端会校验这个 token，如果校验成功，则执行业务，并删除 redis 中的 token -
如果校验失败，说明 redis 中已经没有对应的 token，则表示重复操作，直接返回指定的结果给客户端
注意：
-
对 redis 中是否存在 token 以及删除的代码逻辑建议用 Lua 脚本实现，保证原子性 -
全局唯一 ID 可以用百度的 uid-generator、美团的 Leaf 去生成
2、基于 mysql 实现
这种实现方式是利用 mysql 唯一索引的特性。
示意图如下：
具体流程步骤：
-
建立一张去重表，其中某个字段需要建立唯一索引 -
客户端去请求服务端，服务端会将这次请求的一些信息插入这张去重表中 -
因为表中某个字段带有唯一索引，如果插入成功，证明表中没有这次请求的信息，则执行后续的业务逻辑 -
如果插入失败，则代表已经执行过当前请求，直接返回
3、基于 redis 实现
这种实现方式是基于 SETNX 命令实现的
SETNX key value：将 key 的值设为 value ，当且仅当 key 不存在。若给定的 key 已经存在，则 SETNX 不做任何动作。
该命令在设置成功时返回 1，设置失败时返回 0。
示意图如下：
具体流程步骤：
-
客户端先请求服务端，会拿到一个能代表这次请求业务的唯一字段 -
将该字段以 SETNX 的方式存入 redis 中，并根据业务设置相应的超时时间 -
如果设置成功，证明这是第一次请求，则执行后续的业务逻辑 -
如果设置失败，则代表已经执行过当前请求，直接返回
总结
这几种实现幂等的方式其实都是大同小异的，类似的还有使用状态机、悲观锁、乐观锁的方式来实现，都是比较简单的。
总之，当你去设计一个接口的时候，幂等都是首要考虑的问题，特别是当你负责设计转账、支付这种涉及到 money 的接口，你要格外注意喽！
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