SpringBoot項(xiàng)目使用Redis實(shí)現(xiàn)接口冪等
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前言:
在實(shí)際的開發(fā)項(xiàng)目中,一個(gè)對(duì)外暴露的接口往往會(huì)面臨很多次請(qǐng)求，我們來(lái)解釋一下冪等的概念：任意多次執(zhí)行所產(chǎn)生的影響均與一次執(zhí)行的影響相同。按照這個(gè)含義，最終的含義就是 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的影響只能是一次性的，不能重復(fù)處理。如何保證其冪等性，通常有以下手段：
數(shù)據(jù)庫(kù)建立唯一性索引，可以保證最終插入數(shù)據(jù)庫(kù)的只有一條數(shù)據(jù) token機(jī)制，每次接口請(qǐng)求前先獲取一個(gè)token，然后再下次請(qǐng)求的時(shí)候在請(qǐng)求的header體中加上這個(gè)token，后臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證，如果驗(yàn)證通過(guò)刪除token，下次請(qǐng)求再次判斷token 悲觀鎖或者樂(lè)觀鎖，悲觀鎖可以保證每次for update的時(shí)候其他sql無(wú)法update數(shù)據(jù)(在數(shù)據(jù)庫(kù)引擎是innodb的時(shí)候,select的條件必須是唯一索引,防止鎖全表) 先查詢后判斷，首先通過(guò)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)是否存在數(shù)據(jù)，如果存在證明已經(jīng)請(qǐng)求過(guò)了，直接拒絕該請(qǐng)求，如果沒(méi)有存在，就證明是第一次進(jìn)來(lái)，直接放行。
redis實(shí)現(xiàn)自動(dòng)冪等的原理圖：
一：搭建redis的服務(wù)Api
1:首先是搭建redis服務(wù)器。
2:引入springboot中到的redis的stater，或者Spring封裝的jedis也可以，后面主要用到的api就是它的set方法和exists方法,這里我們使用springboot的封裝好的redisTemplate
/**
* redis工具類
*/
@Component
public class RedisService {
@Autowired
private RedisTemplate redisTemplate;
/**
* 寫入緩存
* @param key
* @param value
* @return
*/
public boolean set(final String key, Object value) {
boolean result = false;
try {
ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();
operations.set(key, value);
result = true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return result;
}
/**
* 寫入緩存設(shè)置時(shí)效時(shí)間
* @param key
* @param value
* @return
*/
public boolean setEx(final String key, Object value, Long expireTime) {
boolean result = false;
try {
ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();
operations.set(key, value);
redisTemplate.expire(key, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
result = true;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return result;
}
/**
* 判斷緩存中是否有對(duì)應(yīng)的value
* @param key
* @return
*/
public boolean exists(final String key) {
return redisTemplate.hasKey(key);
}
/**
* 讀取緩存
* @param key
* @return
*/
public Object get(final String key) {
Object result = null;
ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();
result = operations.get(key);
return result;
}
/**
* 刪除對(duì)應(yīng)的value
* @param key
*/
public boolean remove(final String key) {
if (exists(key)) {
Boolean delete = redisTemplate.delete(key);
return delete;
}
return false;
}
}
二：自定義注解AutoIdempotent
自定義一個(gè)注解，定義此注解的主要目的是把它添加在需要實(shí)現(xiàn)冪等的方法上，凡是某個(gè)方法注解了它，都會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)冪等。后臺(tái)利用反射如果掃描到這個(gè)注解，就會(huì)處理這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)冪等，使用元注解ElementType.METHOD表示它只能放在方法上，etentionPolicy.RUNTIME表示它在運(yùn)行時(shí)
@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface AutoIdempotent {
}
三：token創(chuàng)建和檢驗(yàn)
1:token服務(wù)接口
我們新建一個(gè)接口，創(chuàng)建token服務(wù)，里面主要是兩個(gè)方法，一個(gè)用來(lái)創(chuàng)建token，一個(gè)用來(lái)驗(yàn)證token。創(chuàng)建token主要產(chǎn)生的是一個(gè)字符串，檢驗(yàn)token的話主要是傳達(dá)request對(duì)象，為什么要傳request對(duì)象呢？主要作用就是獲取header里面的token,然后檢驗(yàn)，通過(guò)拋出的Exception來(lái)獲取具體的報(bào)錯(cuò)信息返回給前端
public interface TokenService {
/**
* 創(chuàng)建token
* @return
*/
public String createToken();
/**
* 檢驗(yàn)token
* @param request
* @return
*/
public boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception;
}
2:token的服務(wù)實(shí)現(xiàn)類
token引用了redis服務(wù)，創(chuàng)建token采用隨機(jī)算法工具類生成隨機(jī)uuid字符串,然后放入到redis中(為了防止數(shù)據(jù)的冗余保留,這里設(shè)置過(guò)期時(shí)間為10000秒,具體可視業(yè)務(wù)而定)，如果放入成功，最后返回這個(gè)token值。checkToken方法就是從header中獲取token到值(如果header中拿不到，就從paramter中獲取)，如若不存在,直接拋出異常。這個(gè)異常信息可以被攔截器捕捉到，然后返回給前端。
@Service
public class TokenServiceImpl implements TokenService {
@Autowired
private RedisService redisService;
/**
* 創(chuàng)建token
*
* @return
*/
@Override
public String createToken() {
String str = RandomUtil.randomUUID();
StrBuilder token = new StrBuilder();
try {
token.append(Constant.Redis.TOKEN_PREFIX).append(str);
redisService.setEx(token.toString(), token.toString(),10000L);
boolean notEmpty = StrUtil.isNotEmpty(token.toString());
if (notEmpty) {
return token.toString();
}
}catch (Exception ex){
ex.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* 檢驗(yàn)token
*
* @param request
* @return
*/
@Override
public boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception {
String token = request.getHeader(Constant.TOKEN_NAME);
if (StrUtil.isBlank(token)) {// header中不存在token
token = request.getParameter(Constant.TOKEN_NAME);
if (StrUtil.isBlank(token)) {// parameter中也不存在token
throw new ServiceException(Constant.ResponseCode.ILLEGAL_ARGUMENT, 100);
}
}
if (!redisService.exists(token)) {
throw new ServiceException(Constant.ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION, 200);
}
boolean remove = redisService.remove(token);
if (!remove) {
throw new ServiceException(Constant.ResponseCode.REPETITIVE_OPERATION, 200);
}
return true;
}
}
四：攔截器的配置
1:web配置類，實(shí)現(xiàn)WebMvcConfigurerAdapter，主要作用就是添加autoIdempotentInterceptor到配置類中，這樣我們到攔截器才能生效，注意使用@Configuration注解，這樣在容器啟動(dòng)是時(shí)候就可以添加進(jìn)入context中
@Configuration
public class WebConfiguration extends WebMvcConfigurerAdapter {
@Resource
private AutoIdempotentInterceptor autoIdempotentInterceptor;
/**
* 添加攔截器
* @param registry
*/
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(autoIdempotentInterceptor);
super.addInterceptors(registry);
}
}
2:攔截處理器：主要的功能是攔截掃描到AutoIdempotent到注解到方法,然后調(diào)用tokenService的checkToken()方法校驗(yàn)token是否正確，如果捕捉到異常就將異常信息渲染成json返回給前端
/**
* 攔截器
*/
@Component
public class AutoIdempotentInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Autowired
private TokenService tokenService;
/**
* 預(yù)處理
*
* @param request
* @param response
* @param handler
* @return
* @throws Exception
*/
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {
return true;
}
HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
Method method = handlerMethod.getMethod();
//被ApiIdempotment標(biāo)記的掃描
AutoIdempotent methodAnnotation = method.getAnnotation(AutoIdempotent.class);
if (methodAnnotation != null) {
try {
return tokenService.checkToken(request);// 冪等性校驗(yàn), 校驗(yàn)通過(guò)則放行, 校驗(yàn)失敗則拋出異常, 并通過(guò)統(tǒng)一異常處理返回友好提示
}catch (Exception ex){
ResultVo failedResult = ResultVo.getFailedResult(101, ex.getMessage());
writeReturnJson(response, JSONUtil.toJsonStr(failedResult));
throw ex;
}
}
//必須返回true,否則會(huì)被攔截一切請(qǐng)求
return true;
}
@Override
public void postHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, ModelAndView modelAndView) throws Exception {
}
@Override
public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
}
/**
* 返回的json值
* @param response
* @param json
* @throws Exception
*/
private void writeReturnJson(HttpServletResponse response, String json) throws Exception{
PrintWriter writer = null;
response.setCharacterEncoding("UTF-8");
response.setContentType("text/html; charset=utf-8");
try {
writer = response.getWriter();
writer.print(json);
} catch (IOException e) {
} finally {
if (writer != null)
writer.close();
}
}
}
五：測(cè)試用例
1:模擬業(yè)務(wù)請(qǐng)求類
首先我們需要通過(guò)/get/token路徑通過(guò)getToken()方法去獲取具體的token，然后我們調(diào)用testIdempotence方法，這個(gè)方法上面注解了@AutoIdempotent，攔截器會(huì)攔截所有的請(qǐng)求，當(dāng)判斷到處理的方法上面有該注解的時(shí)候，就會(huì)調(diào)用TokenService中的checkToken()方法，如果捕獲到異常會(huì)將異常拋出調(diào)用者，下面我們來(lái)模擬請(qǐng)求一下：
@RestController
public class BusinessController {
@Resource
private TokenService tokenService;
@Resource
private TestService testService;
@PostMapping("/get/token")
public String getToken(){
String token = tokenService.createToken();
if (StrUtil.isNotEmpty(token)) {
ResultVo resultVo = new ResultVo();
resultVo.setCode(Constant.code_success);
resultVo.setMessage(Constant.SUCCESS);
resultVo.setData(token);
return JSONUtil.toJsonStr(resultVo);
}
return StrUtil.EMPTY;
}
@AutoIdempotent
@PostMapping("/test/Idempotence")
public String testIdempotence() {
String businessResult = testService.testIdempotence();
if (StrUtil.isNotEmpty(businessResult)) {
ResultVo successResult = ResultVo.getSuccessResult(businessResult);
return JSONUtil.toJsonStr(successResult);
}
return StrUtil.EMPTY;
}
}
2:使用postman請(qǐng)求
首先訪問(wèn)get/token路徑獲取到具體到token：
利用獲取到到token,然后放到具體請(qǐng)求到header中,可以看到第一次請(qǐng)求成功，接著我們請(qǐng)求第二次：
第二次請(qǐng)求，返回到是重復(fù)性操作，可見重復(fù)性驗(yàn)證通過(guò)，再多次請(qǐng)求到時(shí)候我們只讓其第一次成功，第二次就是失?。?/p>
六：總結(jié)
本篇博客介紹了使用springboot和攔截器、redis來(lái)優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)接口冪等，對(duì)于冪等在實(shí)際的開發(fā)過(guò)程中是十分重要的，因?yàn)橐粋€(gè)接口可能會(huì)被無(wú)數(shù)的客戶端調(diào)用，如何保證其不影響后臺(tái)的業(yè)務(wù)處理，如何保證其只影響數(shù)據(jù)一次是非常重要的，它可以防止產(chǎn)生臟數(shù)據(jù)或者亂數(shù)據(jù)，也可以減少并發(fā)量，實(shí)乃十分有益的一件事。而傳統(tǒng)的做法是每次判斷數(shù)據(jù)，這種做法不夠智能化和自動(dòng)化，比較麻煩。而今天的這種自動(dòng)化處理也可以提升程序的伸縮性。