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解决重复消费的幂等性设计

#重复消费 #幂等

幂等的概念来自于数学,意指某元素在某操作下自运算多次,结果依然为它自己。比如0在+/-/*操作下都是幂等的,1在*操作下是幂等的。类比到计算机系统里面去,这样的概念不太行得通,所以在计算机系统里,幂等指任意次执行相同的操作所产生的影响和第一次一样。一个比较典型的应用幂等的场景是:在面向服务的架构下,网络环境等因素导致不是每一次调用都是成功的,这样在重试的基础上,就需要保证相同的多次调用只完成最初一次调用的效果,即避免重复消费。

避免重复消费的核心就是为请求设置guid,通过互斥锁和标记保证同一个请求只影响系统一次。逻辑很简单,但是实现上有以下两个需要注意的问题。

第一个需要注意的问题是判断请求是否已执行的时候,不要使用数据库进行判断。很多需要做幂等性设计的系统,经常会把guid写入数据库,理论上这个时候通过select判断是个即简单又清晰的方案,但实践中还是会存在重复消费的问题,分析原因发现,在A请求进行select+insert的期间,若相同guid的B请求提交了select,那B判断的结果也是未执行,从而导致insert重复。即采用数据库判断会存在一个长度为select+insert的重复窗口期,这在高并发下是不可接受的。那么这个时候可以使用redis做锁介质,insert前先设置guid-key拿到互斥锁,完成后释放,这样就可以完全避免重复消费的问题。

if (setnx(guid))    // setnx表示不存在才设置,存在时返回0
    return;
else
    insert;

第二个需要注意的问题是请求一定要可结束,如果一个请求长期卡住,尤其是卡在insert代码段,那重试请求将总是return,这样不仅导致该请求无法完成,整体上也会影响业务的正常运作。以LNMP架构方案为例子,如果采用同步运行在PHP-FPM上的方式,只需调整PHP-FPM的超时时间即可。若采用异步后台server的方式处理,则需要自己控制进程/线程的超时时间。