php接口幂等性

什么是幂等性

幂等性是系统服务对外一种承诺，承诺只要调用接口成功，外部多次调用对系统的影响是一致的。声明为幂等的服务会认为外部调用失败是常态，并且失败之后必然会有重试。

什么情况下需要幂等

以SQL为例：

SELECT col1 FROM tab1 WHER col2=2，无论执行多少次都不会改变状态，是天然的幂等。
UPDATE tab1 SET col1=1 WHERE col2=2，无论执行成功多少次状态都是一致的，因此也是幂等操作。
UPDATE tab1 SET col1=col1+1 WHERE col2=2，每次执行的结果都会发生变化，这种不是幂等的。
insert into user(userid,name) values(1,'a') 如userid为唯一主键，即重复操作上面的业务，只会插入一条用户数据，具备幂等性。
如userid不是主键，可以重复，那上面业务多次操作，数据都会新增多条，不具备幂等性。
delete from user where userid=1，多次操作，结果一样，具备幂等性

http接口中的默认幂等性

大家都知道,http协议,根据客户端请求服务端的不同操作分为多个请求方法:

GET    /users      # 获取users列表

GET    /users/12    # 查看某个具体的users

POST   /users      # 新建一个users

PUT    /users/12    # 更新users 12

DELETE  /users/12    # 删除users 12

get 方法(幂等)

get方法对资源并没有任何的影响,虽然第一次请求完,可能会有数据更改(并非这次请求的修改),获取的数据和第一次的不一致,但并不是它修改的数据,所以它在http协议中默认是幂等性的操作

post 方法(非幂等)

大家都知道,post一般用于提交表单,新增或修改数据,当提交多次时,会新增多次数据,所以它默认情况是非幂等性操作.

put方法(幂等)

put方法将替换原有的资源,由于是直接替换,无论多少次请求,替换的内容都是相同的,所以它是幂等性操作

delete方法(幂等)

delete针对于删除某一个资源,再次删除的话并不会额外删除其他的资源,也不会新增资源,所以它是幂等性操作

在上面的http默认幂等性中,我们可以看出,post方法是非幂等性的(当然不止post一个).而且,在我们正常后端写接口时,用的最多的应该是post/get去实现所有的数据操作方式.那么,现在有一些问题:

用户A提交一个支付订单,由于添加时网络不好,用户点击了2次.

那么接口正常来说,是会新增2个订单的,但是这样就会严重影响用户的体验了

同理

用户A想给B转账100元钱,但是不小心点了2下,如果没做好幂等性,就会造成扣除2次100,扣200块钱.

支付宝支付请求服务器充值回调,给用户A增加余额,同时给支付宝返回OK告诉支付宝增加余额成功,但由于网络异常,支付宝没有收到OK信号,给服务器重发了一次充值回调,这时候给用户A又增加了一次余额

如何保证幂等

token机制

1、服务端提供了发送token的接口。我们在分析业务的时候，哪些业务是存在幂等问题的，就必须在执行业务前，先去获取token，服务器会把token保存到redis中。

2、然后调用业务接口请求时，把token携带过去，一般放在请求头部。

3、服务器判断token是否存在redis中，存在表示第一次请求，然后删除token,继续执行业务。

4、如果判断token不存在redis中，就表示是重复操作，直接返回重复标记给client，这样就保证了业务代码，不被重复执行。

关键点 先删除token，还是后删除token。

后删除token：如果进行业务处理成功后，删除redis中的token失败了，这样就导致了有可能会发生重复请求，因为token没有被删除。这个问题其实是数据库和缓存redis数据不一致问题，后续会写文章进行讲解。

先删除token：如果系统出现问题导致业务处理出现异常，业务处理没有成功，接口调用方也没有获取到明确的结果，然后进行重试，但token已经删除掉了，服务端判断token不存在，认为是重复请求，就直接返回了，无法进行业务处理了。

先删除token可以保证不会因为重复请求，业务数据出现问题。出现业务异常，可以让调用方配合处理一下，重新获取新的token，再次由业务调用方发起重试请求就ok了。
token机制缺点
业务请求每次请求，都会有额外的请求（一次获取token请求、判断token是否存在的业务）。其实真实的生产环境中，1万请求也许只会存在10个左右的请求会发生重试，为了这10个请求，我们让9990个请求都发生了额外的请求。

乐观锁机制

这种方法适合在更新的场景中，update t_goods set count = count -1 , version = version + 1 where good_id=2 and version = 1
根据version版本，也就是在操作库存前先获取当前商品的version版本号，然后操作的时候带上此version号。我们梳理下，我们第一次操作库存时，得到version为1，调用库存服务version变成了2；但返回给订单服务出现了问题，订单服务又一次发起调用库存服务，当订单服务传如的version还是1，再执行上面的sql语句时，就不会执行；因为version已经变为2了，where条件就不成立。这样就保证了不管调用几次，只会真正的处理一次。
乐观锁主要使用于处理读多写少的问题

唯一主键
这个机制是利用了数据库的主键唯一约束的特性，解决了在insert场景时幂等问题。但主键的要求不是自增的主键，这样就需要业务生成全局唯一的主键。

如果是分库分表场景下，路由规则要保证相同请求下，落地在同一个数据库和同一表中，要不然数据库主键约束就不起效果了，因为是不同的数据库和表主键不相关。

防重表
使用订单号orderNo做为去重表的唯一索引，把唯一索引插入去重表，再进行业务操作，且他们在同一个事务中。这个保证了重复请求时，因为去重表有唯一约束，导致请求失败，避免了幂等问题。这里要注意的是，去重表和业务表应该在同一库中，这样就保证了在同一个事务，即使业务操作失败了，也会把去重表的数据回滚。这个很好的保证了数据一致性。

唯一ID
调用接口时，生成一个唯一id，redis将数据保存到集合中（去重），存在即处理过。

状态机幂等

在设计单据相关的业务，或者是任务相关的业务，肯定会涉及到状态机(状态变更图)，就是业务单据上面有个状态，状态在不同的情况下会发生变更，一般情况下存在有限状态机，这时候，如果状态机已经处于下一个状态，这时候来了一个上一个状态的变更，理论上是不能够变更的，这样的话，保证了有限状态机的幂等。注意：订单等单据类业务，存在很长的状态流转，一定要深刻理解状态机，对业务系统设计能力提高有很大帮助

对外提供接口的api如何保证幂等

如银联提供的付款接口：需要接入商户提交付款请求时附带：source来源，seq序列号；source+seq在数据库里面做唯一索引，防止多次付款(并发时，只能处理一个请求) 。
重点：对外提供接口为了支持幂等调用，接口有两个字段必须传，一个是来源source，一个是来源方序列号seq，这个两个字段在提供方系统里面做联合唯一索引，这样当第三方调用时，先在本方系统里面查询一下，是否已经处理过，返回相应处理结果；没有处理过，进行相应处理，返回结果。注意，为了幂等友好，一定要先查询一下，是否处理过该笔业务，不查询直接插入业务系统，会报错，但实际已经处理了。