什么是分布式系统中的幂等性

幂等性 ：就是用户对于同一 *** 作发起的一次请求或者多次请求的结果是一致的，不会因为多次点击而产生了副作用。

接口幂等性不只是分布式事务方便回滚的保证，同时也是SOA服务实现中摒除重复消息的保证。

那就是支付，用户购买商品使用约支付，支付扣款成功，但是返回结果的时候网络异常，此时钱已经扣了，用户再次点击按钮，此时会进行第二次扣款，返回结果成功，用户查询余额返发现多扣钱了，流水记录也变成了两条。

方法一、 单次支付请求，也就是直接支付了，不需要额外的数据库 *** 作了，这个时候发起异步请求创建一个唯一的ticketId，就是门票，这张门票只能使用一次就作废，具体步骤如下：

如果步骤4通信失败，用户再次发起请求，那么最终结果还是一样的

方法二、 分布式环境下各个服务相互调用

这边就要举例我们的系统了，我们支付的时候先要扣款，然后更新订单，这个地方就涉及到了订单服务以及支付服务了。

用户调用支付，扣款成功后，更新对应订单状态，然后再保存流水。

而在这个地方就没必要使用门票ticketId了，因为会比较闲的麻烦

（支付状态：未支付，已支付）

步骤：

1、查询订单支付状态

2、如果已经支付，直接返回结果

3、如果未支付，则支付扣款并且保存流水

4、返回支付结果

如果步骤4通信失败，用户再次发起请求，那么最终结果还是一样的

对于做过支付的朋友，幂等，也可以称之为冲正，保证客户端与服务端的交易一致性，避免多次扣款。

在微服务架构下，我们在完成一个订单流程时经常遇到下面的场景：

为了解决以上问题，就需要保证接口的幂等性 ，接口的幂等性实际上就是接口可重复调用，在调用方多次调用的情况下，接口最终得到的结果是一致的。 有些接口可以天然的实现幂等性 ，比如查询接口，对于查询来说，你查询一次和两次，对于系统来说，没有任何影响，查出的结果也是一样。

除了查询功能具有天然的幂等性之外，增加、更新、删除都要保证幂等性。 那么如何来保证幂等性呢？

多版本并发控制，该策略主要使用update with condition（更新带条件来防止）来保证多次外部请求调用对系统的影响是一致的。在系统设计的过程中，合理的使用乐观锁，通过version或者updateTime（timestamp）等其他条件，来做乐观锁的判断条件，这样保证更新 *** 作即使在并发的情况下，也不会有太大的问题。例如

在更新的过程中利用version来防止，其他 *** 作对对象的并发更新，导致更新丢失。为了避免失败，通常需要一定的重试机制。

在插入数据的时候，插入去重表，利用数据库的唯一索引特性，保证唯一的逻辑。

这种方法适用于在业务中有唯一标的插入场景中，比如在以上的支付场景中，如果一个订单只会支付一次，所以订单ID可以作为唯一标识。这时，我们就可以建一张去重表，并且把唯一标识作为唯一索引，在我们实现时，把创建支付单据和写入去去重表，放在一个事务中，如果重复创建，数据库会抛出唯一约束异常， *** 作就会回滚。

select for update，整个执行过程中锁定该订单对应的记录。注意：这种在DB读大于写的情况下尽量少用。

并发不高的后台系统，或者一些任务JOB，为了支持幂等，支持重复执行，简单的处理方法是，先查询下一些关键数据，判断是否已经执行过，在进行业务处理，就可以了。注意：核心高并发流程不要用这种方法。

在设计单据相关的业务，或者是任务相关的业务，肯定会涉及到状态机，就是业务单据上面有个状态，状态在不同的情况下会发生变更，一般情况下存在有限状态机，这时候，如果状态机已经处于下一个状态，这时候来了一个上一个状态的变更，理论上是不能够变更的，这样的话，保证了有限状态机的幂等。

这种方法适合在有状态机流转的情况下，比如就会订单的创建和付款，订单的付款肯定是在之前，这时我们可以通过在设计状态字段时，使用int类型，并且通过值类型的大小来做幂等，比如订单的创建为0，付款成功为100。付款失败为99

在做状态机更新时，我们就这可以这样控制

业务要求：页面的数据只能被点击提交一次

发生原因：由于重复点击或者网络重发，或者nginx重发等情况会导致数据被重复提交

解决办法：

处理流程：

token特点:要申请，一次有效性，可以限流

如银联提供的付款接口：需要接入商户提交付款请求时附带：source来源，seq序列号。source+seq在数据库里面做唯一索引，防止多次付款，(并发时，只能处理一个请求)

总结： 幂等性应该是合格程序员的一个基因，在设计系统时，是首要考虑的问题，尤其是在像支付宝，银行，互联网金融公司等涉及的都是钱的系统，既要高效，数据也要准确，所以不能出现多扣款，多打款等问题，这样会很难处理，用户体验也不好 。

如果使用全局唯一ID，就是根据业务的 *** 作和内容生成一个全局ID，在执行 *** 作前先根据这个全局唯一ID是否存在，来判断这个 *** 作是否已经执行。如果不存在则把全局ID，存储到存储系统中，比如数据库、redis等。如果存在则表示该方法已经执行。

从工程的角度来说，使用全局ID做幂等可以作为一个业务的基础的微服务存在，在很多的微服务中都会用到这样的服务，在每个微服务中都完成这样的功能，会存在工作量重复。另外打造一个高可靠的幂等服务还需要考虑很多问题，比如一台机器虽然把全局ID先写入了存储，但是在写入之后挂了，这就需要引入全局ID的超时机制。

使用全局唯一ID是一个通用方案，可以支持插入、更新、删除业务 *** 作。但是这个方案看起来很美但是实现起来比较麻烦，下面的方案适用于特定的场景，但是实现起来比较简单。

数据的对象和范围

你要考虑你的幂等的全局性：空间全局性和时间全局性。

空间全局性：比如是交易流水幂等还是用户ID幂等。是某种类型交易流水幂等，还是某个人|机构|渠道的交易流水幂等

时间全局性：是幂等几秒，还是几分钟，还是永远。

不同的要求，可以有不一样的解决方案、难度和成本。

幂等方案

对时间全局性要求高的，可能就必须选择DB这种持久化方案比较可靠，但是性能不够好啊（然后就要考虑loadmemory，以及数据同步的问题，就一步还要考虑实时性要求了）

在空间的要求中，根据不同的幂等范围，可以考虑分布式数据库（分布式集群全局流水号幂等）。还是某种少量数据幂等（可能只需要单台，做好主备）。

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