分布式服务的接口幂等性如何设计

15. 分布式服务的接口幂等性如何设计？

　　通过Token和Redis来实现接口幂等性。用户操作时，系统生成一个Token并存储在Redis中，当用户提交操作时，系统会验证Token的存在性，并在验证通过后删除Token，确保每个Token只被处理一次。

 

元宝解析：

接口幂等性是分布式系统设计中一个至关重要的概念，它确保在不可靠的网络环境下，系统依然能保持数据的一致性。简单来说，​​接口幂等性指的是，对于同一个操作（无论是由于用户重复点击、网络超时重试还是消息队列重复投递等原因造成的），执行一次与执行多次所产生的最终系统状态是完全相同的 

实现方案	核心原理	典型适用场景
​​Token 机制 / 幂等性键​​	客户端先获取一个一次性令牌，服务端验证该令牌有效后执行业务并使其失效。	表单提交、防止前端重复点击、关键业务操作。
​​数据库唯一约束​​	利用数据库表的唯一索引，防止插入重复数据。	订单创建、支付记录、用户注册等数据插入操作。
​​乐观锁​​	为数据增加一个版本号字段，更新时校验版本号是否匹配。	库存扣减、账户余额更新等并发更新场景。
​​状态机控制​​	业务数据有明确的状态流转（如“待支付 → 已支付”），只有在特定状态下才允许操作。	订单流程、审批流程等有状态转换的业务。
​​分布式锁​​	在操作前先获取一个全局锁，确保同时刻只有一个请求能处理核心逻辑。	秒杀、高并发场景下的资源争用。

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为什么幂等性如此重要？

在理想的单次请求-响应模型中，我们可能不需要考虑幂等性。但分布式系统的现实是复杂的，以下情况非常普遍：

• ​​前端重复提交​​：用户手抖快速点击了两次提交按钮
• ​​网络超时与重试​​：这是最常见的原因。第一次请求可能已成功处理，但响应在返回时丢失，调用方因超时会自动或提示用户进行重试
• ​​消息队列重复消费​​：消息中间件为了确保消息必达，可能将同一条消息投递多次

如果接口不具备幂等性，这些重复请求会导致诸如​​重复下单、资金被多次扣款、用户收到多条相同短信​​等严重问题因此，实现幂等性是构建高可靠性分布式系统的基石。

如何选择适合的方案？

选择哪种方案取决于你的具体业务场景

• ​​对于数据创建场景​​（如创建订单）：​​数据库唯一约束​​是实现起来最直接、最可靠的方式。
• ​​对于数据更新场景​​（如修改信息、扣减库存）：​​乐观锁​​通常是最佳选择，它轻量且性能较好。
• ​​对于复杂的业务流程或防止前端重复提交​​：​​Token机制​​或​​状态机​​能提供更精细的控制。

• ​​在超高并发场景下​​：可能需要结合​​分布式锁​​来保证强一致性。