幂等性如何设计

幂等性设计是指确保一个操作无论执行多少次，其产生的效果都与执行一次相同，从而避免因重复请求导致的数据不一致或副作用问题。这在分布式系统、网络不稳定或前端重复提交等场景下尤为重要。

设计幂等性接口的核心思路是‌让重复的请求具备“副作用等价性”‌。以下是几种常见的实现策略：

利用HTTP方法的语义‌

优先使用具有天然幂等性的HTTP方法。例如，GET用于查询、PUT用于更新完整资源、DELETE用于删除资源。避免对状态更改操作使用非幂等的POST方法，除非在设计中明确处理了幂等性。 ‌‌

基于唯一标识符（ID）‌

为每个资源或操作生成全局唯一的标识符（如UUID、Snowflake算法生成的ID），并将其作为请求的一部分。服务器端通过该ID判断请求是否已处理过，若已处理则直接返回结果，不再重复执行。 ‌

数据库唯一约束‌

在数据库中对唯一标识符字段（如订单ID）建立主键或唯一索引。重复插入时，数据库会抛出重复键错误，从而阻止脏数据产生。 ‌‌

检查资源状态‌

在执行更改操作前，先检查资源的当前状态。只有当资源处于特定的、允许操作的状态时，才执行业务逻辑。例如，订单支付操作仅在订单状态为“待支付”时才允许执行，若状态已是“已支付”，则直接返回成功。 ‌

使用乐观锁（Version控制）‌

在数据表中增加一个版本号（version）或时间戳字段。每次读取数据时获取当前版本号，在更新时将该版本号作为条件。若更新时发现数据库中的版本号与读取时不同，说明数据已被其他请求修改，则拒绝本次更新，要求客户端重试。 ‌

UPDATE orders SET status = 'paid', version = version + 1 
WHERE order_id = 'ORD-001' AND version = 1;

Token令牌机制‌

客户端在执行关键操作前，先向服务端申请一个全局唯一的Token。服务端将Token存储在Redis等缓存中，并将其返回给客户端。客户端在执行业务请求时，需携带该Token。服务端收到请求后，先校验Token是否存在：若存在，则执行业务并立即删除Token；若不存在，则判定为重复请求，直接拒绝。 ‌‌

‌核心逻辑‌：先删除Token再执行业务，确保即使业务执行失败，Token也不会被重复使用。

记录请求日志‌

在服务器端记录所有请求的唯一标识符及其处理结果。对于后续到达的重复请求，通过查询日志判断是否已处理过，若已处理则直接返回缓存的结果。 ‌‌

分布式锁‌

在分布式系统中，对于同一资源的并发操作，可以使用Redis、Zookeeper等实现分布式锁。只有获取到锁的请求才能执行业务，其他请求需等待或直接失败，从而保证同一时间只有一个请求在处理特定资源。 ‌‌

忽略重复请求‌

对于某些操作，如果重复执行不会产生业务影响，可以直接设计为幂等，例如查询操作。 ‌‌

具体选择哪种策略需结合具体的业务场景、性能要求和系统架构。通常，‌唯一标识符+状态检查‌或‌Token机制‌是处理支付、订单等核心业务幂等性的常用方案，而‌乐观锁‌则适用于高并发的资源更新场景。