SpringBoot防重放与操作幂等

huanzi-qch 2022-05-28 我要评论

前言

日常开发中，我们可能会碰到需要进行防重放与操作幂等的业务，本文记录SpringBoot实现简单防重与幂等

防重放，防止数据重复提交

操作幂等性，多次执行所产生的影响均与一次执行的影响相同

解决什么问题？

表单重复提交，用户多次点击表单提交按钮

接口重复调用，接口短时间内被多次调用

思路如下：

　　1、前端页面表提交钮置灰不可点击+js节流防抖

　　2、Redis防重Token令牌

　　3、数据库唯一主键 + 乐观锁

具体方案

pom引入依赖

<!-- Redis -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>

        <!-- thymeleaf模板 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-thymeleaf</artifactId>
        </dependency>

        <!--添加MyBatis-Plus依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>com.baomidou</groupId>
            <artifactId>mybatis-plus-boot-starter</artifactId>
            <version>3.4.0</version>
        </dependency>

        <!--添加MySQL驱动依赖 -->
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>

一个测试表

CREATE TABLE `idem`  (
  `id` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '唯一主键',
  `msg` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NULL DEFAULT NULL COMMENT '业务数据',
  `version` int(8) NOT NULL COMMENT '乐观锁版本号',
  PRIMARY KEY (`id`) USING BTREE
) ENGINE = InnoDB CHARACTER SET = utf8 COLLATE = utf8_general_ci COMMENT = '防重放与操作幂等测试表' ROW_FORMAT = Compact;

前端页面

先写一个test页面，引入jq

<!DOCTYPE html>
<!--解决idea thymeleaf 表达式模板报红波浪线-->
<!--suppress ALL -->
<html xmlns:th="http://www.thymeleaf.org">
<head>
  <meta charset="UTF-8" />
  <title>防重放与操作幂等</title>

  <!-- 引入静态资源 -->
  <script th:src="@{/js/jquery-1.9.1.min.js}" type="application/javascript"></script>
</head>
<body>
  <form>
    <!-- 隐藏域 -->
    <input type="hidden" id="token" th:value="${token}"/>

    <!-- 业务数据 -->
    id：<input id="id" th:value="${id}"/> <br/>
    msg：<input id="msg" th:value="${msg}"/> <br/>
    version：<input id="version" th:value="${version}"/> <br/>

    <!-- 操作按钮 -->
    <br/>
    <input type="submit" value="提交" onclick="formSubmit(this)"/>
    <input type="reset" value="重置"/>
  </form>
  <br/>

  <button id="btn">节流测试，点我</button>
  <br/>
  <button id="btn2">防抖测试，点我</button>
</body>
<script>
  /*

  //插入
  for (let i = 0; i < 5; i++) {
    $.get("http://localhost:10010/idem/insert?id=1&msg=张三"+i+"&version=1",null,function (data){
      console.log(data);
    });
  }

  //修改
  for (let i = 0; i < 5; i++) {
    $.get("http://localhost:10010/idem/update?id=1&msg=李四"+i+"&version=1",null,function (data){
      console.log(data);
    });
  }

  //删除
  for (let i = 0; i < 5; i++) {
    $.get("http://localhost:10010/idem/delete?id=1",null,function (data){
      console.log(data);
    });
  }

  //查询
  for (let i = 0; i < 5; i++) {
    $.get("http://localhost:10010/idem/select?id=1",null,function (data){
      console.log(data);
    });
  }

  //test表单测试
  for (let i = 0; i < 5; i++) {
    $.get("http://localhost:10010/test/test?token=abcd&id=1&msg=张三"+i+"&version=1",null,function (data){
      console.log(data);
    });
  }

  //节流测试
  for (let i = 0; i < 5; i++) {
    document.getElementById('btn').onclick();
  }

  //防抖测试
  for (let i = 0; i < 5; i++) {
    document.getElementById('btn2').onclick();
  }

   */


  function formSubmit(but){
    //按钮置灰
    but.setAttribute("disabled","disabled");

    let token = $("#token").val();
    let id = $("#id").val();
    let msg = $("#msg").val();
    let version = $("#version").val();

    $.ajax({
      type: 'post',
      url: "/test/test",
      contentType:"application/x-www-form-urlencoded",
      data: {
        token:token,
        id:id,
        msg:msg,
        version:version,
      },
      success: function (data) {
        console.log(data);

        //按钮恢复
        but.removeAttribute("disabled");
      },
      error: function (xhr, status, error) {
        console.error("ajax错误！");

        //按钮恢复
        but.removeAttribute("disabled");
      }
    });

    return false;
  }

  document.getElementById('btn').onclick = throttle(function () {
    console.log('节流测试 helloworld');
  }, 1000)
  // 节流：给定一个时间，不管这个时间你怎么点击，点上天，这个时间内也只会执行一次
  // 节流函数
  function throttle(fn, delay) {
    var lastTime = new Date().getTime()
    delay = delay || 200
    return function () {
      var args = arguments
      var nowTime = new Date().getTime()
      if (nowTime - lastTime >= delay) {
        lastTime = nowTime
        fn.apply(this, args)
      }
    }
  }

  document.getElementById('btn2').onclick = debounce(function () {
    console.log('防抖测试 helloworld');
  }, 1000)
  // 防抖：给定一个时间，不管怎么点击按钮，每点一次，都会在最后一次点击等待这个时间过后执行
  // 防抖函数
  function debounce(fn, delay) {
    var timer = null
    delay = delay || 200
    return function () {
      var args = arguments
      var that = this
      clearTimeout(timer)
      timer = setTimeout(function () {
        fn.apply(that, args)
      }, delay)
    }
  }
</script>
</html>

按钮置灰不可点击

点击提交按钮后，将提交按钮置灰不可点击，ajax响应后再恢复按钮状态

function formSubmit(but){
    //按钮置灰
    but.setAttribute("disabled","disabled");

    let token = $("#token").val();
    let id = $("#id").val();
    let msg = $("#msg").val();
    let version = $("#version").val();

    $.ajax({
      type: 'post',
      url: "/test/test",
      contentType:"application/x-www-form-urlencoded",
      data: {
        token:token,
        id:id,
        msg:msg,
        version:version,
      },
      success: function (data) {
        console.log(data);

        //按钮恢复
        but.removeAttribute("disabled");
      },
      error: function (xhr, status, error) {
        console.error("ajax错误！");

        //按钮恢复
        but.removeAttribute("disabled");
      }
    });

    return false;
  }

js节流、防抖

节流：给定一个时间，不管这个时间你怎么点击，点上天，这个时间内也只会执行一次

document.getElementById('btn').onclick = throttle(function () {
    console.log('节流测试 helloworld');
  }, 1000)
  // 节流：给定一个时间，不管这个时间你怎么点击，点上天，这个时间内也只会执行一次
  // 节流函数
  function throttle(fn, delay) {
    var lastTime = new Date().getTime()
    delay = delay || 200
    return function () {
      var args = arguments
      var nowTime = new Date().getTime()
      if (nowTime - lastTime >= delay) {
        lastTime = nowTime
        fn.apply(this, args)
      }
    }
  }

防抖：给定一个时间，不管怎么点击按钮，每点一次，都会在最后一次点击等待这个时间过后执行

document.getElementById('btn2').onclick = debounce(function () {
    console.log('防抖测试 helloworld');
  }, 1000)
  // 防抖：给定一个时间，不管怎么点击按钮，每点一次，都会在最后一次点击等待这个时间过后执行
  // 防抖函数
  function debounce(fn, delay) {
    var timer = null
    delay = delay || 200
    return function () {
      var args = arguments
      var that = this
      clearTimeout(timer)
      timer = setTimeout(function () {
        fn.apply(that, args)
      }, delay)
    }
  }

Redis

防重Token令牌

跳转前端表单页面时，设置一个UUID作为token，并设置在表单隐藏域

/**
     * 跳转页面
     */
    @RequestMapping("index")
    private ModelAndView index(String id){
        ModelAndView mv = new ModelAndView();
        mv.addObject("token",UUIDUtil.getUUID());
        if(id != null){
            Idem idem = new Idem();
            idem.setId(id);
            List select = (List)idemService.select(idem);
            idem = (Idem)select.get(0);
            mv.addObject("id", idem.getId());
            mv.addObject("msg", idem.getMsg());
            mv.addObject("version", idem.getVersion());
        }
        mv.setViewName("test.html");
        return mv;
    }

<form>
    <!-- 隐藏域 -->
    <input type="hidden" id="token" th:value="${token}"/>

    <!-- 业务数据 -->
    id：<input id="id" th:value="${id}"/> <br/>
    msg：<input id="msg" th:value="${msg}"/> <br/>
    version：<input id="version" th:value="${version}"/> <br/>

    <!-- 操作按钮 -->
    <br/>
    <input type="submit" value="提交" onclick="formSubmit(this)"/>
    <input type="reset" value="重置"/>
  </form>

后台查询redis缓存，如果token不存在立即设置token缓存，允许表单业务正常进行；如果token缓存已经存在，拒绝表单业务

PS：token缓存要设置一个合理的过期时间

/**
     * 表单提交测试
     */
    @RequestMapping("test")
    private String test(String token,String id,String msg,int version){
        //如果token缓存不存在，立即设置缓存且设置有效时长（秒）
        Boolean setIfAbsent = template.opsForValue().setIfAbsent(token, "1", 60 * 5, TimeUnit.SECONDS);

        //缓存设置成功返回true，失败返回false
        if(Boolean.TRUE.equals(setIfAbsent)){

            //模拟耗时
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

            //打印测试数据
            System.out.println(token+","+id+","+msg+","+version);

            return "操作成功！";
        }else{
            return "操作失败，表单已被提交...";
        }
    }

for循环测试中，5个操作只有一个执行成功！

数据库

唯一主键 + 乐观锁

查询操作自带幂等性

/**
     * 查询操作，天生幂等性
     */
    @Override
    public Object select(Idem idem) {
        QueryWrapper<Idem> queryWrapper = new QueryWrapper<>();
        queryWrapper.setEntity(idem);
        return idemMapper.selectList(queryWrapper);
    }

查询没什么好说的，只要数据不变，查询条件不变的情况下查询结果必然幂等

唯一主键可解决插入操作、删除操作

/**
     * 插入操作，使用唯一主键实现幂等性
     */
    @Override
    public Object insert(Idem idem) {
        String msg = "操作成功！";
        try{
            idemMapper.insert(idem);
        }catch (DuplicateKeyException e){
            msg = "操作失败，id："+idem.getId()+"，已经存在...";
        }
        return msg;
    }

    /**
     * 删除操作，使用唯一主键实现幂等性
     * PS：使用非主键条件除外
     */
    @Override
    public Object delete(Idem idem) {
        String msg = "操作成功！";
        int deleteById = idemMapper.deleteById(idem.getId());
        if(deleteById == 0){
            msg = "操作失败，id："+idem.getId()+"，已经被删除...";
        }
        return msg;
    }

利用主键唯一的特性，捕获处理重复操作

乐观锁可解决更新操作

/**
     * 更新操作，使用乐观锁实现幂等性
     */
    @Override
    public Object update(Idem idem) {
        String msg = "操作成功！";

        // UPDATE table SET [... 业务字段=? ...], version = version+1 WHERE (id = ? AND version = ?)
        UpdateWrapper<Idem> updateWrapper = new UpdateWrapper<>();

        //where条件
        updateWrapper.eq("id",idem.getId());
        updateWrapper.eq("version",idem.getVersion());

        //version版本号要单独设置
        updateWrapper.setSql("version = version+1");
        idem.setVersion(null);

        int update = idemMapper.update(idem, updateWrapper);
        if(update == 0){
            msg = "操作失败，id："+idem.getId()+"，已经被更新...";
        }

        return msg;
    }

执行更新sql语句时，where条件带上version版本号，如果执行成功，除了更新业务数据，同时更新version版本号标记当前数据已被更新

UPDATE table SET [... 业务字段=? ...], version = version+1 WHERE (id = ? AND version = ?)

执行更新操作前，需要重新执行插入数据

以上for循环测试中，5个操作同样只有一个执行成功！

后记

redis、乐观锁不要在代码先查询后if判断，这样会存在并发问题，导致数据不准确，应该把这种判断放在redis、数据库

错误示例：

//获取最新缓存
String redisToken = template.opsForValue().get(token);

//为空则放行业务
if(redisToken == null){
    //设置缓存
    template.opsForValue().set(token, "1", 60 * 5, TimeUnit.SECONDS);

    //业务处理
}else{
    //拒绝业务
}

错误示例：

//获取最新版本号
Integer version = idemMapper.selectById(idem.getId()).getVersion();

//版本号相同，说明数据未被其他人修改
if(version == idem.getVersion()){
    //正常更新
}else{
    //拒绝更新
}

防重与幂等暂时先记录到这，后续再进行补充

代码开源

代码已经开源、托管到我的GitHub、码云：

GitHub：https://github.com/huanzi-qch/springBoot

码云：https://gitee.com/huanzi-qch/springBoot

SpringBoot防重放与操作幂等

前言

具体方案

前端页面

Redis

数据库

后记

代码开源

总结

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