分布式幂等性如何设计？

阳光穿透心脏的1/2处 2024-02-05 14:57 155阅读 0赞

分布式幂等性是指一种设计方式，这种方式使得系统中的操作在多次执行时具有相同的结果，而不需要额外的同步控制。在设计分布式系统时，可以利用幂等性原理来实现一些优化和简化。

以下是设计分布式幂等性的几个关键步骤：

1.  确定幂等性操作：首先需要确定系统中的哪些操作是幂等的，即不会因为并发执行而产生不同的结果。例如，对于一些简单的数据库操作，如插入、更新和删除等，这些操作本身就具有幂等性。
2.  使用唯一标识符：对于幂等性操作，可以使用唯一标识符来区分不同的实例。这可以通过在系统中设置一个全局唯一标识符（UUID）来实现。在处理请求时，可以使用该标识符来确定操作的执行结果是否已经存在。
3.  保证一致性：为了保证系统的全局一致性，需要在系统中实现分布式锁或者使用其他的分布式协调机制。这样能够保证多个实例之间能够协同工作，并保持全局一致性。
4.  使用分布式追踪系统：在处理幂等性操作时，需要记录操作的发生次数和结果。因此，使用分布式追踪系统可以方便地跟踪和管理操作的数据。
5.  考虑容错性：由于分布式系统的复杂性，可能会发生一些异常情况。因此，在设计分布式幂等性时需要考虑容错性，包括故障恢复和数据一致性等问题。

解决方案  
1，查询和删除不在幂等讨论范围，查询肯定没有幂等的说，删除：第一次删除成功后，后面来删除直接返回0，也是返回成功。  
2，建唯一索引：唯一索引或唯一组合索引来防止新增数据存在脏数据 （当表存在唯一索引，并发时新增异常时，再查询一次就可以了，数据应该已经存在了，返回结果即可）。  
3，token机制：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。前端  
在数据提交前要向后端服务的申请token，token放到 或 内存，token有效时间。提交后  
后台校验token，同时删除token，生成新的token返回。redis要用删除操作来判断token，删除成功代表token校验通过，如果用select+delete来校验token，存在并发问题，不建议使用。  
4，悲观锁

悲观锁使用时一般伴随事务一起使用，数据锁定时间可能会很长，根据实际情况选用（另外还要考  
虑id是否为主键，如果id不是主键或者不是 存储引擎，那么就会出现锁全表）。  
5，乐观锁，给数据库表增加一个version字段，可以通过这个字段来判断是否已经被修改了

6，分布式锁，比如 Redis 、 的分布式锁。单号为key，然后给Key设置有效期（防止支  
付失败后，锁一直不释放），来一个请求使用订单号生成一把锁，业务代码执行完成后再释放锁。  
7，保底方案，先查询是否存在此单，不存在进行支付，存在就直接返回支付结果。

总之，设计分布式幂等性需要考虑多个方面，包括幂等性操作的确定、唯一标识符的使用、一致性的保证、分布式追踪系统的使用以及容错性的考虑。这些设计方法有助于实现更高效、可靠和可扩展的分布式系统。