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数据库--幂等--方案

小月亮06 2022-02-15 阅读 82


简介

        本文介绍数据库如何处理幂等。包括:SQL幂等语句有哪些,幂等的方案。

SQL幂等语句


操作



是否幂等



实例



查询



幂等



select * from user where xxx

//不对数据产生任何变化



新增



幂等/不幂等 都有。




insert into user(userid,name) values(1,'a'),

若userid为唯一主键,即重复操作上面的业务,只会插入一条用户数据,具备幂等性。

若userid不是主键,可以重复,那上面业务多次操作,数据都会新增多条,不具备幂等性。



修改



幂等/不幂等 都有。



update user set point = 20 where userid=1

//直接赋值。不管执行多少次,point都一样,具备幂等性。

update user set point = point + 20 where userid=1

//计算赋值。每次操作point数据都不一样,不具备幂等性



删除



幂等



delete from user where userid=1


幂等方案


方法



说明



优缺点



唯一索引



利用数据库的唯一索引约束,解决了在insert场景时幂等问题。

业务生成全局唯一的值。

通常使用唯一主键索引。



优点:实现很简单



乐观锁



乐观锁解决了计算赋值型的修改场景

示例:UPDATE user SET point = point + 20, version = version + 1 WHERE userid=1 AND version=1



缺点:操作业务前,需要先查询出当前的version版本。



token



使用token + Redis



缺点:业务请求每次请求,都会有额外的请求



去重表



把唯一主键插入去重表,再进行业务操作,且他们在同一个事务中。这个保证了重复请求时,因为去重表有唯一约束,导致请求失败,避免了幂等问题。





方案1:唯一索引

说明

        当对有唯一索引约束的列插入同样的数据时会出错,所以可以基于此来进行幂等操作。

思路

        对请求生成一个全局唯一ID,在执行操作前先插入全局唯一ID是否存在,如果能插入则说明是第一次请求,不能插入则说明是重复请求。

实例

create table `tb`(
`id` int(11) NOT NULL,
`un` int(10),
PRIMARY KEY(`id`)
);

alter table `tb` add unique (un);

mysql> insert into tb(`id`, `un`) values(1, 1);
Query OK, 1 row affected (0.11 sec)
mysql> insert into tb(`id`, `un`) values(2, 1);
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'un'
mysql> insert into tb(`id`, `un`) values(1, 2);
ERROR 1062 (23000): Duplicate entry '1' for key 'PRIMARY'

注意

        如果唯一索引不是主键,则主键可以使用自增主键;如果使用了自增主键,则不建议再将主键设置为要进行幂等操作的列(既想让主键自增又想给他指定值毕竟是不好的,虽然实际上也行得通)。

方案2:乐观锁

乐观锁这里解决了计算赋值型的修改场景

UPDATE user SET point = point + 20, version = version + 1 WHERE userid=1 AND version=1

加上了版本号后,就让此计算赋值型业务,具备了幂等性

乐观锁机制缺点:就是在操作业务前,需要先查询出当前的version版本

方案3:token

数据库--幂等--方案_数据库

上图就是token+redis的幂等方案,适用绝大部分场景。主要思想:


  1. 服务端提供了发送token的接口。我们在分析业务的时候,哪些业务是存在幂等问题的,就必须在执行业务前,先去获取token,服务器会把token保存到redis中。(微服务肯定是分布式了,如果单机就适用jvm缓存)。
  2. 然后调用业务接口请求时,把token携带过去,一般放在请求头部。
  3. 服务器判断token是否存在redis中,存在表示第一次请求,可以继续执行业务,执行业务完成后,最后需要把redis中的token删除
  4. 如果判断token不存在redis中,就表示是重复操作,直接返回重复标记给client,这样就保证了业务代码,不被重复执行。

这种方案是比较常用的方案,也是网上经常介绍的,但是有一点不同的地方:


  • 网上方案:检验token存在(表示第一次请求)后,就立刻删除token,再进行业务处理
  • 上面方案:检验token存在(表示第一次请求)后,先进行业务处理,再删除token

关键点就是 先删除token,还是后删除token。

一、网上方案缺点

我们看下网上方案,先删除token,这是出现系统问题导致业务处理出现异常,业务处理没有成功,接口调用方也没有获取到明确的结果,然后进行重试,但token已经删除掉了,服务端判断token不存在,认为是重复请求,就直接返回了,无法进行业务处理了。

二、上面方案缺点

        后删除token也是会存在问题的,如果进行业务处理成功后,删除redis中的token失败了,这样就导致了有可能会发生重复请求,因为token没有被删除

上面的问题就是数据库和缓存redis数据不一致的问题。

        其实根据这个场景的业务,可以有个简单的处理方式。老顾推荐是网上方案先删除token,先保证不会因为重复请求,业务数据出现问题。顶多再让用户处理一次。

出现业务异常,可以让调用方配合处理一下,重新获取新的token,再次由业务调用方发起重试请求就ok了

token机制缺点

        业务请求每次请求,都会有额外的请求(一次获取token请求、判断token是否存在的业务)。其实真实的生产环境中,1万请求也许只会存在10个左右的请求会发生重试,为了这10个请求,我们让9990个请求都发生了额外的请求。(当然redis性能很好,耗时不会太明显)

方案4:去重表

        这个方案业务中要有唯一索引,这个去重表中只要一个字段就行,设置唯一索引约束(一般直接设为唯一主键即可),当然根据业务自行添加其他字段。主要流程如下图所示

数据库--幂等--方案_redis_02

        上面的主要流程就是 把唯一主键插入去重表,再进行业务操作,且他们在同一个事务中。这个保证了重复请求时,因为去重表有唯一约束,导致请求失败,避免了幂等问题

        这里要注意的是,去重表和业务表应该在同一库中,这样就保证了在同一个事务,即使业务操作失败了,也会把去重表的数据回滚。这个很好的保证了数据一致性

        这个方案也是比较常用的,去重表是跟业务无关的,很多业务可以共用同一个去重表,只要规划好唯一主键就行了。

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