分布式API接口幂等设计(自我记录)

本文介绍了一种基于Token的接口幂等性解决方案,通过在每次请求时生成唯一Token并存储于Redis,确保同一操作不会重复执行,有效防止了网络延迟和表单重复提交导致的问题。

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系统环境:

1.网页客户端页面
2.APP客户端
3.后台管理系统
涉及字段:
1.userCode(用户code,用于区分哪一个用户操作)
2.channelCode(渠道号,用于区分网页客户端,APP客户端,后台管理)

接口幂等产生的原因:

1.RPC远程调用时网络延迟(重试发送请求)
2.表单重复提交

基于Token方式防止API接口幂等:

客户端每次在调用接口的时候,需要在请求头中传递令牌token参数,每次令牌只能用一次。
一旦使用之后,就会被删除,这样可以有效防止重复提交。

步骤:

1.每一次对数据库有影响的操作,先调取生成令牌接口,获取token,存放在Redis
(例如可以token_userCode_channelCode_uuid 可以区分用户在哪一个渠道做的操作)
2.将获取到的token放入请求头中
3.操作接口获取对应的令牌,如果能够获取该令牌(将当前令牌删除掉)放行执行该业务逻辑
4.操作接口获取对应的令牌,如果获取不到该令牌,直接返回请勿重复提交

代码部分:

// 公共请求类
@Data
public class PrepCommenReq {

    private String channelCode;//渠道号
    
    private String reqDate;//请求时间
    
    private String reqIp;//请求ip
    
    private Integer custCode;//客户编码
    
    private String eventSeq;//系统参考号
    
    private String loginAccount;//登录号
    
    private String userCode;//用户号 
}
// Redis工具类
@Component
public class RedisService {

    @Autowired
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
  
    public void setString(String key, Object data, Long timeout) {
        if (data instanceof String) {
            String value = (String) data;
            stringRedisTemplate.opsForValue().set(key, value);
        }
        if (timeout != null) {
            stringRedisTemplate.expire(key, timeout, TimeUnit.SECONDS);
        }
    }

    public String getString(String key) {
        return stringRedisTemplate.opsForValue().get(key);
    }

    public void delKey(String key) {
        stringRedisTemplate.delete(key);
    }

}
// Redis工具类
@Component
public class RedisToken {
    @Autowired
    private RedisService baseRedisService;
    private static final long TOKENTIMEOUT = 60 * 60;

    public String getToken(PrepCommenReq req) {
        // 生成token 规则保证 临时且唯一 不支持分布式场景 分布式全局ID生成规则
        String token = "token_" + req.getUserCode() + "_" + req.getChannelCode() + "_" + UUID.randomUUID();
        // 如何保证token临时 (缓存)使用redis 实现缓存
        baseRedisService.setString(token, token, TOKENTIMEOUT);
        return token;
    }

    // 1.在调用接口之前生成对应的令牌(Token), 存放在Redis
    // 2.调用接口的时候,将该令牌放入的请求头中
    // 3.接口获取对应的令牌,如果能够获取该令牌(将当前令牌删除掉) 就直接执行该访问的业务逻辑
    // 4.接口获取对应的令牌,如果获取不到该令牌 直接返回请勿重复提交
    public boolean findToken(String tokenKey) {
        // 3.接口获取对应的令牌,如果能够获取该(从redis获取令牌)令牌(将当前令牌删除掉) 就直接执行该访问的业务逻辑
        String tokenValue = (String) baseRedisService.getString(tokenKey);
        if (StringUtils.isEmpty(tokenValue)) {
            return false;
        }
        // 保证每个接口对应的token 只能访问一次,保证接口幂等性问题
        baseRedisService.delKey(tokenValue);
        return true;
    }
}
@RequestMapping("/member")
public interface MemberService {
	//获取token
	@RequestMapping("/redisToken")
	String redisToken(PrepCommenReq req);
	//api检验 insert会员
	@RequestMapping("/addMemberExtApi")
	public String addMemberExtApi(@RequestBody UserEntity user, HttpServletRequest request);
}
@Slf4j
@RestController
public class MemberServiceImpl extends BaseApiService implements MemberService {
	@Autowired
	private MemberDao memberDao;
	@Autowired
	private RedisService redisService;
	@Autowired
	private RedisToken redisToken;

	@Override
	public String redisToken(PrepCommenReq req) {
		return redisToken.getToken(req);
	}

	@Override
	public String addMemberExtApi(UserEntity user, HttpServletRequest request) {
	 	// 如何使用Token 解决幂等性
	 	// 步骤:
	 	// 2.调用接口的时候,将该令牌放入的请求头中(获取请求头中的令牌)
		String token = request.getHeader("token_userCode_channelCode");
	    if (StringUtils.isEmpty(token)) {
	    	return "参数错误";
	 	}
	 	// 3.接口获取对应的令牌,如果能够获取该(从redis获取令牌)令牌(将当前令牌删除掉) 就直接执行该访问的业务逻辑
	 	boolean isToken = redisToken.findToken(token);
	 	// 4.接口获取对应的令牌,如果获取不到该令牌 直接返回请勿重复提交
	 	if (!isToken) {
	 		return "请勿重复提交!";
	 	}
	 	int result = memberDao.insertUser(user);
	 	return result > 0 ? "添加成功" : "添加失败" + "";
	}
}

若对每一个操作都执行一遍代码会显得繁琐,此时可以将token检验提取到aop中,添加一个api幂等注解,在需要防止重复请求的接口加上该注解即可

// 解决接口幂等性 支持网络延迟和重复请求
@Target(value = ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface ExtApiIdempotent {
    String type();
}
public interface ConstantUtils {
    static final String EXTAPIHEAD = "head";

    static final String EXTAPIFROM = "from";
}
@Aspect
@Component
public class ExtApiAopIdempotent {
    @Autowired
    private RedisToken redisToken;

    // 1.使用AOP环绕通知拦截所有访问(controller)
    @Pointcut("execution(public * com.itmayiedu.api.service.*.*(..))")
    public void rlAop() {
    }

    // 环绕通知
    @Around("rlAop()")
    public Object doBefore(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        // 2.判断方法上是否有加ExtApiIdempotent
        MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) proceedingJoinPoint.getSignature();
        ExtApiIdempotent declaredAnnotation = methodSignature.getMethod().getDeclaredAnnotation(ExtApiIdempotent.class);
        // 3.如何方法上有加上ExtApiIdempotent
        if (declaredAnnotation != null) {
            String type = declaredAnnotation.type();
            // 如何使用Token 解决幂等性
            // 步骤:
            String token = null;
            HttpServletRequest request = getRequest();
            if (type.equals(ConstantUtils.EXTAPIHEAD)) {
                token = request.getHeader("token");
            } else {
                token = request.getParameter("token");
            }
            if (StringUtils.isEmpty(token)) {
                return "参数错误";
            }
            // 3.接口获取对应的令牌,如果能够获取该(从redis获取令牌)令牌(将当前令牌删除掉) 就直接执行该访问的业务逻辑
            boolean isToken = redisToken.findToken(token);
            // 4.接口获取对应的令牌,如果获取不到该令牌 直接返回请勿重复提交
            if (!isToken) {
                response("请勿重复提交!");
                // 后面方法不在继续执行
                return null;
            }
        }
        // 放行
        Object proceed = proceedingJoinPoint.proceed();
        return proceed;
    }

    public HttpServletRequest getRequest() {
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
        return request;
    }

    public void response(String msg) throws IOException {
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        HttpServletResponse response = attributes.getResponse();
        response.setHeader("Content-type", "text/html;charset=UTF-8");
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        try {
            writer.println(msg);
        } catch (Exception e) {
        } finally {
            writer.close();
        }
    }
}
@Slf4j
@RestController
public class MemberServiceImpl extends BaseApiService implements MemberService {
	@Autowired
	private MemberDao memberDao;
	@Autowired
	private RedisService redisService;
	@Autowired
	private RedisToken redisToken;

	@Override
	public String redisToken(PrepCommenReq req) {
		return redisToken.getToken(req);
	}

	@Override
	@ExtApiIdempotent(type = ConstantUtils.EXTAPIHEAD)
	public String addMemberExtApi(UserEntity user, HttpServletRequest request) {
	 	int result = memberDao.insertUser(user);
	 	return result > 0 ? "添加成功" : "添加失败" + "";
	}
}
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