8 種方案解決重複提交問題！你選擇哪一種呀？

白楠楠發表於2020-11-22
  • 1.什麼是冪等
  • 2.產生原因
  • 3.解決方案
  • ①配置註解
  • ②例項化鎖
  • ③AOP 切面
  • ④註解使用案例

 

 

1.什麼是冪等

 

 

在我們程式設計中常見冪等

  • select查詢天然冪等
  • delete刪除也是冪等,刪除同一個多次效果一樣
  • update直接更新某個值的,冪等
  • update更新累加操作的,非冪等
  • insert非冪等操作,每次新增一條

2.產生原因

由於重複點選或者網路重發 eg:

  • 點選提交按鈕兩次;
  • 點選重新整理按鈕;
  • 使用瀏覽器後退按鈕重複之前的操作，導致重複提交表單;
  • 使用瀏覽器歷史記錄重複提交表單;
  • 瀏覽器重複的HTTP請;
  • nginx重發等情況;
  • 分散式RPC的try重發等;

3.解決方案

1)前端js提交禁止按鈕可以用一些js元件

2)使用Post/Redirect/Get模式

在提交後執行頁面重定向，這就是所謂的Post-Redirect-Get (PRG)模式。簡言之，當使用者提交了表單後，你去執行一個客戶端的重定向，轉到提交成功資訊頁面。這能避免使用者按F5導致的重複提交，而其也不會出現瀏覽器表單重複提交的警告，也能消除按瀏覽器前進和後退按導致的同樣問題。

3)在session中存放一個特殊標誌

在伺服器端，生成一個唯一的識別符號，將它存入session，同時將它寫入表單的隱藏欄位中，然後將表單頁面發給瀏覽器，使用者錄入資訊後點選提交，在伺服器端，獲取表單中隱藏欄位的值，與session中的唯一識別符號比較，相等說明是首次提交，就處理本次請求，然後將session中的唯一識別符號移除；不相等說明是重複提交，就不再處理。

4)其他藉助使用header頭設定快取控制頭Cache-control等方式

比較複雜 不適合移動端APP的應用 這裡不詳解

5)藉助資料庫

insert使用唯一索引 update使用 樂觀鎖 version版本法

這種在大資料量和高併發下效率依賴資料庫硬體能力,可針對非核心業務

6)藉助悲觀鎖

使用select … for update ,這種和 synchronized 鎖住先查再insert or update一樣,但要避免死鎖,效率也較差

針對單體 請求併發不大 可以推薦使用

7)藉助本地鎖(本文重點)

原理:

使用了 ConcurrentHashMap 併發容器 putIfAbsent 方法,和 ScheduledThreadPoolExecutor 定時任務,也可以使用guava cache的機制, gauva中有配有快取的有效時間也是可以的key的生成

Content-MD5

Content-MD5 是指 Body 的 MD5 值，只有當 Body 非Form表單時才計算MD5，計算方式直接將引數和引數名稱統一加密MD5

MD5在一定範圍類認為是唯一的 近似唯一 當然在低併發的情況下足夠了

本地鎖只適用於單機部署的應用.

①配置註解

import java.lang.annotation.*;

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface Resubmit {

    /**
     * 延時時間 在延時多久後可以再次提交
     *
     * @return Time unit is one second
     */
    int delaySeconds() default 20;
}

 

 

②例項化鎖

import com.google.common.cache.Cache;
import com.google.common.cache.CacheBuilder;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;

import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ScheduledThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @author lijing
 * 重複提交鎖
 */
@Slf4j
public final class ResubmitLock {


    private static final ConcurrentHashMap<String, Object> LOCK_CACHE = new ConcurrentHashMap<>(200);
    private static final ScheduledThreadPoolExecutor EXECUTOR = new ScheduledThreadPoolExecutor(5, new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());


   // private static final Cache<String, Object> CACHES = CacheBuilder.newBuilder()
            // 最大快取 100 個
   //          .maximumSize(1000)
            // 設定寫快取後 5 秒鐘過期
   //         .expireAfterWrite(5, TimeUnit.SECONDS)
   //         .build();


    private ResubmitLock() {
    }

    /**
     * 靜態內部類 單例模式
     *
     * @return
     */
    private static class SingletonInstance {
        private static final ResubmitLock INSTANCE = new ResubmitLock();
    }

    public static ResubmitLock getInstance() {
        return SingletonInstance.INSTANCE;
    }


    public static String handleKey(String param) {
        return DigestUtils.md5Hex(param == null ? "" : param);
    }

    /**
     * 加鎖 putIfAbsent 是原子操作保證執行緒安全
     *
     * @param key   對應的key
     * @param value
     * @return
     */
    public boolean lock(final String key, Object value) {
        return Objects.isNull(LOCK_CACHE.putIfAbsent(key, value));
    }

    /**
     * 延時釋放鎖 用以控制短時間內的重複提交
     *
     * @param lock         是否需要解鎖
     * @param key          對應的key
     * @param delaySeconds 延時時間
     */
    public void unLock(final boolean lock, final String key, final int delaySeconds) {
        if (lock) {
            EXECUTOR.schedule(() -> {
                LOCK_CACHE.remove(key);
            }, delaySeconds, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }
}

 

 

③AOP 切面

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.cn.xxx.common.annotation.Resubmit;
import com.cn.xxx.common.annotation.impl.ResubmitLock;
import com.cn.xxx.common.dto.RequestDTO;
import com.cn.xxx.common.dto.ResponseDTO;
import com.cn.xxx.common.enums.ResponseCode;
import lombok.extern.log4j.Log4j;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @ClassName RequestDataAspect
 * @Description 資料重複提交校驗
 * @Author lijing
 * @Date 2019/05/16 17:05
 **/
@Log4j
@Aspect
@Component
public class ResubmitDataAspect {

    private final static String DATA = "data";
    private final static Object PRESENT = new Object();

    @Around("@annotation(com.cn.xxx.common.annotation.Resubmit)")
    public Object handleResubmit(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        Method method = ((MethodSignature) joinPoint.getSignature()).getMethod();
        //獲取註解資訊
        Resubmit annotation = method.getAnnotation(Resubmit.class);
        int delaySeconds = annotation.delaySeconds();
        Object[] pointArgs = joinPoint.getArgs();
        String key = "";
        //獲取第一個引數
        Object firstParam = pointArgs[0];
        if (firstParam instanceof RequestDTO) {
            //解析引數
            JSONObject requestDTO = JSONObject.parseObject(firstParam.toString());
            JSONObject data = JSONObject.parseObject(requestDTO.getString(DATA));
            if (data != null) {
                StringBuffer sb = new StringBuffer();
                data.forEach((k, v) -> {
                    sb.append(v);
                });
                //生成加密引數 使用了content_MD5的加密方式
                key = ResubmitLock.handleKey(sb.toString());
            }
        }
        //執行鎖
        boolean lock = false;
        try {
            //設定解鎖key
            lock = ResubmitLock.getInstance().lock(key, PRESENT);
            if (lock) {
                //放行
                return joinPoint.proceed();
            } else {
                //響應重複提交異常
                return new ResponseDTO<>(ResponseCode.REPEAT_SUBMIT_OPERATION_EXCEPTION);
            }
        } finally {
            //設定解鎖key和解鎖時間
            ResubmitLock.getInstance().unLock(lock, key, delaySeconds);
        }
    }
}

 

 

④註解使用案例

@ApiOperation(value = "儲存我的帖子介面", notes = "儲存我的帖子介面")
    @PostMapping("/posts/save")
    @Resubmit(delaySeconds = 10)
    public ResponseDTO<BaseResponseDataDTO> saveBbsPosts(@RequestBody @Validated RequestDTO<BbsPostsRequestDTO> requestDto) {
        return bbsPostsBizService.saveBbsPosts(requestDto);
    }

 

 

以上就是本地鎖的方式進行的冪等提交 使用了Content-MD5 進行加密 只要引數不變,引數加密 密值不變,key存在就阻止提交

當然也可以使用 一些其他簽名校驗 在某一次提交時先 生成固定簽名 提交到後端 根據後端解析統一的簽名作為 每次提交的驗證token 去快取中處理即可.

8)藉助分散式redis鎖 （參考其他）

在 pom.xml 中新增上 starter-web、starter-aop、starter-data-redis 的依賴即可

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

 

 

屬性配置 在 application.properites 資原始檔中新增 redis 相關的配置項

spring.redis.host=localhost
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=123456

 

 

主要實現方式:

熟悉 Redis 的朋友都知道它是執行緒安全的，我們利用它的特性可以很輕鬆的實現一個分散式鎖，如 opsForValue().setIfAbsent(key,value)它的作用就是如果快取中沒有當前 Key 則進行快取同時返回 true 反之亦然；

當快取後給 key 在設定個過期時間，防止因為系統崩潰而導致鎖遲遲不釋放形成死鎖；那麼我們是不是可以這樣認為當返回 true 我們認為它獲取到鎖了，在鎖未釋放的時候我們進行異常的丟擲…

package com.battcn.interceptor;

import com.battcn.annotation.CacheLock;
import com.battcn.utils.RedisLockHelper;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.util.StringUtils;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.UUID;

/**
 * redis 方案
 *
 * @author Levin
 * @since 2018/6/12 0012
 */
@Aspect
@Configuration
public class LockMethodInterceptor {

    @Autowired
    public LockMethodInterceptor(RedisLockHelper redisLockHelper, CacheKeyGenerator cacheKeyGenerator) {
        this.redisLockHelper = redisLockHelper;
        this.cacheKeyGenerator = cacheKeyGenerator;
    }

    private final RedisLockHelper redisLockHelper;
    private final CacheKeyGenerator cacheKeyGenerator;


    @Around("execution(public * *(..)) && @annotation(com.battcn.annotation.CacheLock)")
    public Object interceptor(ProceedingJoinPoint pjp) {
        MethodSignature signature = (MethodSignature) pjp.getSignature();
        Method method = signature.getMethod();
        CacheLock lock = method.getAnnotation(CacheLock.class);
        if (StringUtils.isEmpty(lock.prefix())) {
            throw new RuntimeException("lock key don't null...");
        }
        final String lockKey = cacheKeyGenerator.getLockKey(pjp);
        String value = UUID.randomUUID().toString();
        try {
            // 假設上鎖成功，但是設定過期時間失效，以後拿到的都是 false
            final boolean success = redisLockHelper.lock(lockKey, value, lock.expire(), lock.timeUnit());
            if (!success) {
                throw new RuntimeException("重複提交");
            }
            try {
                return pjp.proceed();
            } catch (Throwable throwable) {
                throw new RuntimeException("系統異常");
            }
        } finally {
            // TODO 如果演示的話需要註釋該程式碼;實際應該放開
            redisLockHelper.unlock(lockKey, value);
        }
    }
}

 

 

RedisLockHelper 通過封裝成 API 方式呼叫，靈活度更加高

package com.battcn.utils;

import org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfigureAfter;
import org.springframework.boot.autoconfigure.data.redis.RedisAutoConfiguration;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.data.redis.connection.RedisStringCommands;
import org.springframework.data.redis.core.RedisCallback;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.types.Expiration;
import org.springframework.util.StringUtils;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ScheduledExecutorService;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.regex.Pattern;

/**
 * 需要定義成 Bean
 *
 * @author Levin
 * @since 2018/6/15 0015
 */
@Configuration
@AutoConfigureAfter(RedisAutoConfiguration.class)
public class RedisLockHelper {


    private static final String DELIMITER = "|";

    /**
     * 如果要求比較高可以通過注入的方式分配
     */
    private static final ScheduledExecutorService EXECUTOR_SERVICE = Executors.newScheduledThreadPool(10);

    private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;

    public RedisLockHelper(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
        this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
    }

    /**
     * 獲取鎖（存在死鎖風險）
     *
     * @param lockKey lockKey
     * @param value   value
     * @param time    超時時間
     * @param unit    過期單位
     * @return true or false
     */
    public boolean tryLock(final String lockKey, final String value, final long time, final TimeUnit unit) {
        return stringRedisTemplate.execute((RedisCallback<Boolean>) connection -> connection.set(lockKey.getBytes(), value.getBytes(), Expiration.from(time, unit), RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT));
    }

    /**
     * 獲取鎖
     *
     * @param lockKey lockKey
     * @param uuid    UUID
     * @param timeout 超時時間
     * @param unit    過期單位
     * @return true or false
     */
    public boolean lock(String lockKey, final String uuid, long timeout, final TimeUnit unit) {
        final long milliseconds = Expiration.from(timeout, unit).getExpirationTimeInMilliseconds();
        boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, (System.currentTimeMillis() + milliseconds) + DELIMITER + uuid);
        if (success) {
            stringRedisTemplate.expire(lockKey, timeout, TimeUnit.SECONDS);
        } else {
            String oldVal = stringRedisTemplate.opsForValue().getAndSet(lockKey, (System.currentTimeMillis() + milliseconds) + DELIMITER + uuid);
            final String[] oldValues = oldVal.split(Pattern.quote(DELIMITER));
            if (Long.parseLong(oldValues[0]) + 1 <= System.currentTimeMillis()) {
                return true;
            }
        }
        return success;
    }


    /**
     * @see <a href="http://redis.io/commands/set">Redis Documentation: SET</a>
     */
    public void unlock(String lockKey, String value) {
        unlock(lockKey, value, 0, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }

    /**
     * 延遲unlock
     *
     * @param lockKey   key
     * @param uuid      client(最好是唯一鍵的)
     * @param delayTime 延遲時間
     * @param unit      時間單位
     */
    public void unlock(final String lockKey, final String uuid, long delayTime, TimeUnit unit) {
        if (StringUtils.isEmpty(lockKey)) {
            return;
        }
        if (delayTime <= 0) {
            doUnlock(lockKey, uuid);
        } else {
            EXECUTOR_SERVICE.schedule(() -> doUnlock(lockKey, uuid), delayTime, unit);
        }
    }

    /**
     * @param lockKey key
     * @param uuid    client(最好是唯一鍵的)
     */
    private void doUnlock(final String lockKey, final String uuid) {
        String val = stringRedisTemplate.opsForValue().get(lockKey);
        final String[] values = val.split(Pattern.quote(DELIMITER));
        if (values.length <= 0) {
            return;
        }
        if (uuid.equals(values[1])) {
            stringRedisTemplate.delete(lockKey);
        }
    }

}

 

 

redis的提交參照

https://blog.battcn.com/2018/06/13/springboot/v2-cache-redislock/

Java 的知識面非常廣，面試問的涉及也非常廣泛，重點包括：Java 基礎、Java 併發，JVM、MySQL、資料結構、演算法、Spring、微服務、MQ 等等，涉及的知識點何其龐大，所以我們在複習的時候也往往無從下手，今天小編給大家帶來一套 Java 面試題，題庫非常全面，包括 Java 基礎、Java 集合、JVM、Java 併發、Spring全家桶、Redis、MySQL、Dubbo、Netty、MQ 等等，包含 Java 後端知識點 2000 +

資料獲取方式：關注公眾號：“程式設計師白楠楠”獲取上述資料

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