springboot与redis携手完成接口幂等性校验(一)

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: springboot与redis携手完成接口幂等性校验

正文


一、概念


幂等性, 通俗的说就是一个接口, 多次发起同一个请求, 必须保证操作只能执行一次比如:

  • 订单接口, 不能多次创建订单
  • 支付接口, 重复支付同一笔订单只能扣一次钱
  • 支付宝回调接口, 可能会多次回调, 必须处理重复回调
  • 普通表单提交接口, 因为网络超时等原因多次点击提交, 只能成功一次等等


二、常见解决方案


  1. 唯一索引 -- 防止新增脏数据
  2. token机制 -- 防止页面重复提交
  3. 悲观锁 -- 获取数据的时候加锁(锁表或锁行)
  4. 乐观锁 -- 基于版本号version实现, 在更新数据那一刻校验数据
  5. 分布式锁 -- redis(jedis、redisson)或zookeeper实现
  6. 状态机 -- 状态变更, 更新数据时判断状态


三、本文实现


本文采用第2种方式实现, 即通过redis + token机制实现接口幂等性校验


四、实现思路


为需要保证幂等性的每一次请求创建一个唯一标识token, 先获取token, 并将此token存入redis, 请求接口时, 将此token放到header或者作为请求参数请求接口, 后端接口判断redis中是否存在此token:

  • 如果存在, 正常处理业务逻辑, 并从redis中删除此token, 那么, 如果是重复请求, 由于token已被删除, 则不能通过校验, 返回请勿重复操作提示
  • 如果不存在, 说明参数不合法或者是重复请求, 返回提示即可

五、项目简介


  • springboot
  • redis
  • @ApiIdempotent注解 + 拦截器对请求进行拦截
  • @ControllerAdvice全局异常处理
  • 压测工具: jmeter

说明:

  • 本文重点介绍幂等性核心实现, 关于springboot如何集成redisServerResponseResponseCode等细枝末节不在本文讨论范围之内, 有兴趣的小伙伴可以查看我的Github项目: https://github.com/wangzaiplus/springboot/tree/wxw


六、代码实现


pom

<!-- Redis-Jedis -->
        <dependency>
            <groupId>redis.clients</groupId>
            <artifactId>jedis</artifactId>
            <version>2.9.0</version>
        </dependency>
        <!--lombok 本文用到@Slf4j注解, 也可不引用, 自定义log即可-->
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.16.10</version>
        </dependency>

JedisUtil

package com.wangzaiplus.test.util;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;
import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
@Component
@Slf4j
publicclass JedisUtil {
    @Autowired
    private JedisPool jedisPool;
    private Jedis getJedis() {
        return jedisPool.getResource();
    }
    /**
     * 设值
     *
     * @param key
     * @param value
     * @return
     */
    public String set(String key, String value) {
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = getJedis();
            return jedis.set(key, value);
        } catch (Exception e) {
            log.error("set key:{} value:{} error", key, value, e);
            returnnull;
        } finally {
            close(jedis);
        }
    }
    /**
     * 设值
     *
     * @param key
     * @param value
     * @param expireTime 过期时间, 单位: s
     * @return
     */
    public String set(String key, String value, int expireTime) {
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = getJedis();
            return jedis.setex(key, expireTime, value);
        } catch (Exception e) {
            log.error("set key:{} value:{} expireTime:{} error", key, value, expireTime, e);
            returnnull;
        } finally {
            close(jedis);
        }
    }
    /**
     * 取值
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public String get(String key) {
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = getJedis();
            return jedis.get(key);
        } catch (Exception e) {
            log.error("get key:{} error", key, e);
            returnnull;
        } finally {
            close(jedis);
        }
    }
    /**
     * 删除key
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public Long del(String key) {
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = getJedis();
            return jedis.del(key.getBytes());
        } catch (Exception e) {
            log.error("del key:{} error", key, e);
            returnnull;
        } finally {
            close(jedis);
        }
    }
    /**
     * 判断key是否存在
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public Boolean exists(String key) {
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = getJedis();
            return jedis.exists(key.getBytes());
        } catch (Exception e) {
            log.error("exists key:{} error", key, e);
            returnnull;
        } finally {
            close(jedis);
        }
    }
    /**
     * 设值key过期时间
     *
     * @param key
     * @param expireTime 过期时间, 单位: s
     * @return
     */
    public Long expire(String key, int expireTime) {
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = getJedis();
            return jedis.expire(key.getBytes(), expireTime);
        } catch (Exception e) {
            log.error("expire key:{} error", key, e);
            returnnull;
        } finally {
            close(jedis);
        }
    }
    /**
     * 获取剩余时间
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public Long ttl(String key) {
        Jedis jedis = null;
        try {
            jedis = getJedis();
            return jedis.ttl(key);
        } catch (Exception e) {
            log.error("ttl key:{} error", key, e);
            returnnull;
        } finally {
            close(jedis);
        }
    }
    private void close(Jedis jedis) {
        if (null != jedis) {
            jedis.close();
        }
    }
}

自定义注解@ApiIdempotent

package com.wangzaiplus.test.annotation;
import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
/**
 * 在需要保证 接口幂等性 的Controller的方法上使用此注解
 */
@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public@interface ApiIdempotent {
}

ApiIdempotentInterceptor拦截器

package com.wangzaiplus.test.interceptor;
import com.wangzaiplus.test.annotation.ApiIdempotent;
import com.wangzaiplus.test.service.TokenService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.method.HandlerMethod;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import org.springframework.web.servlet.ModelAndView;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.lang.reflect.Method;
/**
 * 接口幂等性拦截器
 */
publicclass ApiIdempotentInterceptor implements HandlerInterceptor {
    @Autowired
    private TokenService tokenService;
    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) {
        if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {
            returntrue;
        }
        HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
        Method method = handlerMethod.getMethod();
        ApiIdempotent methodAnnotation = method.getAnnotation(ApiIdempotent.class);
        if (methodAnnotation != null) {
            check(request);// 幂等性校验, 校验通过则放行, 校验失败则抛出异常, 并通过统一异常处理返回友好提示
        }
        returntrue;
    }
    private void check(HttpServletRequest request) {
        tokenService.checkToken(request);
    }
    @Override
    public void postHandle(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
    }
    @Override
    public void afterCompletion(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Object o, Exception e) throws Exception {
    }
}

TokenServiceImpl

package com.wangzaiplus.test.service.impl;
import com.wangzaiplus.test.common.Constant;
import com.wangzaiplus.test.common.ResponseCode;
import com.wangzaiplus.test.common.ServerResponse;
import com.wangzaiplus.test.exception.ServiceException;
import com.wangzaiplus.test.service.TokenService;
import com.wangzaiplus.test.util.JedisUtil;
import com.wangzaiplus.test.util.RandomUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.apache.commons.lang3.text.StrBuilder;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
@Service
publicclass TokenServiceImpl implements TokenService {
    privatestaticfinal String TOKEN_NAME = "token";
    @Autowired
    private JedisUtil jedisUtil;
    @Override
    public ServerResponse createToken() {
        String str = RandomUtil.UUID32();
        StrBuilder token = new StrBuilder();
        token.append(Constant.Redis.TOKEN_PREFIX).append(str);
        jedisUtil.set(token.toString(), token.toString(), Constant.Redis.EXPIRE_TIME_MINUTE);
        return ServerResponse.success(token.toString());
    }
    @Override
    public void checkToken(HttpServletRequest request) {
        String token = request.getHeader(TOKEN_NAME);
        if (StringUtils.isBlank(token)) {// header中不存在token
            token = request.getParameter(TOKEN_NAME);
            if (StringUtils.isBlank(token)) {// parameter中也不存在token
                thrownew ServiceException(ResponseCode.ILLEGAL_ARGUMENT.getMsg());
            }
        }
        if (!jedisUtil.exists(token)) {
            thrownew ServiceException(ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION.getMsg());
        }
        Long del = jedisUtil.del(token);
        if (del <= 0) {
            thrownew ServiceException(ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION.getMsg());
        }
    }
}

TestApplication

package com.wangzaiplus.test;
import com.wangzaiplus.test.interceptor.ApiIdempotentInterceptor;
import org.mybatis.spring.annotation.MapperScan;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.cors.CorsConfiguration;
import org.springframework.web.cors.UrlBasedCorsConfigurationSource;
import org.springframework.web.filter.CorsFilter;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurerAdapter;
@SpringBootApplication
@MapperScan("com.wangzaiplus.test.mapper")
publicclass TestApplication  extends WebMvcConfigurerAdapter {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TestApplication.class, args);
    }
    /**
     * 跨域
     * @return
     */
    @Bean
    public CorsFilter corsFilter() {
        final UrlBasedCorsConfigurationSource urlBasedCorsConfigurationSource = new UrlBasedCorsConfigurationSource();
        final CorsConfiguration corsConfiguration = new CorsConfiguration();
        corsConfiguration.setAllowCredentials(true);
        corsConfiguration.addAllowedOrigin("*");
        corsConfiguration.addAllowedHeader("*");
        corsConfiguration.addAllowedMethod("*");
        urlBasedCorsConfigurationSource.registerCorsConfiguration("/**", corsConfiguration);
        returnnew CorsFilter(urlBasedCorsConfigurationSource);
    }
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        // 接口幂等性拦截器
        registry.addInterceptor(apiIdempotentInterceptor());
        super.addInterceptors(registry);
    }
    @Bean
    public ApiIdempotentInterceptor apiIdempotentInterceptor() {
        returnnew ApiIdempotentInterceptor();
    }
}

OK, 目前为止, 校验代码准备就绪, 接下来测试验证


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