資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：冪等實現(xiàn)方案冪等性不能脫離業(yè)務(wù)來討論。在不同的需求場景下，實現(xiàn)冪等的思路和方案也會不同，一般有如下通用方案多版本并發(fā)控制這是樂觀鎖的一種實現(xiàn)，用于在數(shù)據(jù)庫并發(fā)訪問時的情況。去重表這是利用數(shù)據(jù)庫表單的特性來實現(xiàn)冪等。
背景
在軟件系統(tǒng)的開發(fā)過程中，我們可能有如下需求：
創(chuàng)建業(yè)務(wù)訂單，一次業(yè)務(wù)請求只能創(chuàng)建一個；
單個訂單請求調(diào)用支付接口，當遇到網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)故障請求重發(fā)，也應(yīng)該只支付一次；
單個訂單完成時，給用戶發(fā)送消息應(yīng)該只發(fā)一次；
等等很多情況下，都需要冪等的特性來支持。
冪等的概念冪等（idempotence）一詞原為數(shù)學(xué)上的概念，用一個最直觀的數(shù)學(xué)式子表達為：
f(f(x)) = f(x)
對應(yīng)到軟件開發(fā)領(lǐng)域，即為同樣的請求被執(zhí)行一次與連續(xù)執(zhí)行多次的效果是一樣的，服務(wù)器的狀態(tài)也是一樣的，實際上就是接口的可重復(fù)調(diào)用（包括時間和空間上兩個維度）。
不是要求返回值完全相同，而且是指后續(xù)多余的調(diào)用對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性不造成破壞。對于寫入類操作，如果第一次寫入是成功的，后續(xù)的寫入應(yīng)該拋出異?；蛘呖詹僮?，或者執(zhí)行了寫入但是未對數(shù)據(jù)造成變化。對于讀取類操作，需要保證其實現(xiàn)上是真正的讀取，不能在讀操作中夾帶寫操作。
冪等性不能脫離業(yè)務(wù)來討論。
在不同的需求場景下，實現(xiàn)冪等的思路和方案也會不同，一般有如下通用方案：
這是樂觀鎖的一種實現(xiàn)，用于在數(shù)據(jù)庫并發(fā)訪問時的情況。當數(shù)據(jù)更新時需要去判斷版本號是否一致，如果不一致，則無法對數(shù)據(jù)進行更新。例如請求支付接口進行扣款時：
update table_name set deposit = deposit-#{payment}, version = version + 1 where orderId = #{orderId} and version = #{version}
這里orderId可進一步設(shè)為主鍵或唯一索引，因為這樣是行鎖，否則更新操作時會鎖表。樂觀鎖在對已有數(shù)據(jù)進行更新時既能保證效率，又能保證冪等。
2. 去重表這是利用數(shù)據(jù)庫表單的特性來實現(xiàn)冪等。以訂單請求支付場景為例：
將訂單號orderId設(shè)為去重表的唯一索引，每次請求支付都根據(jù)訂單號向去重表中插入一條數(shù)據(jù)，只有插入成功才繼續(xù)執(zhí)行支付操作，相當于在事務(wù)的開始階段加鎖。
考慮兩種失敗的情況：
Insert去重表失敗，事務(wù)回滾，無任何影響；
Insert去重表成功，支付業(yè)務(wù)操作失敗，事務(wù)回滾，刪除之前插入去重表的記錄，無任何影響；
以上兩種失敗的情況下，事務(wù)的冪等性是可以保持的，避免了單個訂單同時多次進行支付的情況。
下圖為該支付場景下的時序圖：
與去重表思路相同，只是將對數(shù)據(jù)庫的的訪問轉(zhuǎn)移到了對緩存（如redis）的訪問，提高了效率。具體操作如下：
訂單發(fā)起支付請求，支付系統(tǒng)會去redis緩存中查詢是否存在該訂單號orderId的key，如果不存在，則向redis增加key為訂單號，然后開始實際支付操作；如果查詢到存在該訂單號的key，則不進行實際支付操作。無論支付操作成功或失敗，在支付操作結(jié)果返回后，在緩存中刪除該訂單號key。
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