Spring Boot + Redis 实现接口幂等性

Hi ! 我是小小，今天是本周的第四篇，第四篇主要内容是 Spring Boot + Redis 实现接口幂等性

介绍

幂等性的概念是，任意多次执行所产生的影响都与一次执行产生的影响相同，按照这个含义，最终的解释是对数据库的影响只能是一次性的，不能重复处理。手段如下

1. 数据库建立唯一索引

2. token机制

3. 悲观锁或者是乐观锁

4. 先查询后判断

小小主要带你们介绍Redis实现自动幂等性。其原理如下图所示。

实现过程

引入 maven 依赖

     <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
        </dependency>

spring 配置文件写入

server.port=8080
core.datasource.druid.enabled=true
core.datasource.druid.url=jdbc:mysql://192.168.1.225:3306/?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8
core.datasource.druid.username=root
core.datasource.druid.password=
core.redis.enabled=true
spring.redis.host=192.168.1.225 #本机的redis地址
spring.redis.port=16379
spring.redis.database=3
spring.redis.jedis.pool.max-active=10
spring.redis.jedis.pool.max-idle=10
spring.redis.jedis.pool.max-wait=5s
spring.redis.jedis.pool.min-idle=10

引入 Redis

引入 Spring boot 中的redis相关的stater，后面需要用到 Spring Boot 封装好的 RedisTemplate

package cn.smallmartial.demo.utils;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.io.Serializable;
import java.util.Objects;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * @Author smallmartial
 * @Date 2020/4/16
 * @Email [e-mail]
 */
@Component
public class RedisUtil {

    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;

    /**
     * 写入缓存
     *
     * @param key
     * @param value
     * @return
     */
    public boolean set(final String key, Object value) {
        boolean result = false;
        try {
            ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();
            operations.set(key, value);
            result = true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }

    /**
     * 写入缓存设置时间
     *
     * @param key
     * @param value
     * @param expireTime
     * @return
     */
    public boolean setEx(final String key, Object value, long expireTime) {
        boolean result = false;
        try {
            ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();
            operations.set(key, value);
            redisTemplate.expire(key, expireTime, TimeUnit.SECONDS);
            result = true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }

    /**
     * 读取缓存
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public Object get(final String key) {
        Object result = null;
        ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();
        result = operations.get(key);
        return result;
    }

    /**
     * 删除对应的value
     *
     * @param key
     */
    public boolean remove(final String key) {
        if (exists(key)) {
            Boolean delete = redisTemplate.delete(key);
            return delete;
        }
        return false;

    }

    /**
     * 判断key是否存在
     *
     * @param key
     * @return
     */
    public boolean exists(final String key) {
        boolean result = false;
        ValueOperations<Serializable, Object> operations = redisTemplate.opsForValue();
        if (Objects.nonNull(operations.get(key))) {
            result = true;
        }
        return result;
    }


}

自定义注解

自定义一个注解，定义此注解的目的是把它添加到需要实现幂等的方法上，只要某个方法注解了其，都会自动实现幂等操作。其代码如下

@Target({ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface AutoIdempotent {
  
}

token 的创建和实现

token 服务接口，我们新建一个接口，创建token服务，里面主要是有两个方法，一个用来创建 token，一个用来验证token

public interface TokenService {

    /**
     * 创建token
     * @return
     */
    public  String createToken();

    /**
     * 检验token
     * @param request
     * @return
     */
    public boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception;

}

token 的实现类，token中引用了服务的实现类，token引用了 redis 服务，创建token采用随机算法工具类生成随机 uuid 字符串，然后放入 redis 中，如果放入成功，返回token，校验方法就是从 header 中获取 token 的值，如果不存在，直接跑出异常，这个异常信息可以被直接拦截到，返回给前端。

package cn.smallmartial.demo.service.impl;

import cn.smallmartial.demo.bean.RedisKeyPrefix;
import cn.smallmartial.demo.bean.ResponseCode;
import cn.smallmartial.demo.exception.ApiResult;
import cn.smallmartial.demo.exception.BusinessException;
import cn.smallmartial.demo.service.TokenService;
import cn.smallmartial.demo.utils.RedisUtil;
import io.netty.util.internal.StringUtil;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.util.StringUtils;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.util.Random;
import java.util.UUID;

/**
 * @Author smallmartial
 * @Date 2020/4/16
 * @Email [e-mail]
 */
@Service
public class TokenServiceImpl implements TokenService {
    @Autowired
    private RedisUtil redisService;

    /**
     * 创建token
     *
     * @return
     */
    @Override
    public String createToken() {
        String str = UUID.randomUUID().toString().replace("-", "");
        StringBuilder token = new StringBuilder();
        try {
            token.append(RedisKeyPrefix.TOKEN_PREFIX).append(str);
            redisService.setEx(token.toString(), token.toString(), 10000L);
            boolean empty = StringUtils.isEmpty(token.toString());
            if (!empty) {
                return token.toString();
            }
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    /**
     * 检验token
     *
     * @param request
     * @return
     */
    @Override
    public boolean checkToken(HttpServletRequest request) throws Exception {

        String token = request.getHeader(RedisKeyPrefix.TOKEN_NAME);
        if (StringUtils.isEmpty(token)) {// header中不存在token
            token = request.getParameter(RedisKeyPrefix.TOKEN_NAME);
            if (StringUtils.isEmpty(token)) {// parameter中也不存在token
                throw new BusinessException(ApiResult.BADARGUMENT);
            }
        }

        if (!redisService.exists(token)) {
            throw new BusinessException(ApiResult.REPETITIVE_OPERATION);
        }

        boolean remove = redisService.remove(token);
        if (!remove) {
            throw new BusinessException(ApiResult.REPETITIVE_OPERATION);
        }
        return true;
    }
}

拦截器的配置

用于拦截前端的 token，判断前端的 token 是否有效

@Configuration
public class WebMvcConfiguration extends WebMvcConfigurationSupport {

    @Bean
    public AuthInterceptor authInterceptor() {
        return new AuthInterceptor();
    }

    /**
     * 拦截器配置
     *
     * @param registry
     */
    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        registry.addInterceptor(authInterceptor());
//                .addPathPatterns("/ksb/**")
//                .excludePathPatterns("/ksb/auth/**", "/api/common/**", "/error", "/api/*");
        super.addInterceptors(registry);
    }

    @Override
    public void addResourceHandlers(ResourceHandlerRegistry registry) {
        registry.addResourceHandler("/**").addResourceLocations(
                "classpath:/static/");
        registry.addResourceHandler("swagger-ui.html").addResourceLocations(
                "classpath:/META-INF/resources/");
        registry.addResourceHandler("/webjars/**").addResourceLocations(
                "classpath:/META-INF/resources/webjars/");
        super.addResourceHandlers(registry);
    }


}

拦截处理器：主要用于拦截扫描到 Autoldempotent 到注解方法，然后调用 tokenService 的 checkToken 方法校验 token 是否正确，如果捕捉到异常就把异常信息渲染成 json 返回给前端。这部分代码主要和自定义注解部分挂钩。其主要代码如下所示

@Slf4j
public class AuthInterceptor extends HandlerInterceptorAdapter {

    @Autowired
    private TokenService tokenService;

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {

        if (!(handler instanceof HandlerMethod)) {
            return true;
        }
        HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
        Method method = handlerMethod.getMethod();
        //被ApiIdempotment标记的扫描
        AutoIdempotent methodAnnotation = method.getAnnotation(AutoIdempotent.class);
        if (methodAnnotation != null) {
            try {
                return tokenService.checkToken(request);// 幂等性校验, 校验通过则放行, 校验失败则抛出异常, 并通过统一异常处理返回友好提示
            } catch (Exception ex) {
                throw new BusinessException(ApiResult.REPETITIVE_OPERATION);
            }
        }
        return true;
    }

}

测试用例

这里进行相关的测试用例 模拟业务请求类，通过相关的路径获得相关的token，然后调用 testidempotence 方法，这个方法注解了 @Autoldempotent，拦截器会拦截所有的请求，当判断到处理的方法上面有该注解的时候，就会调用 TokenService 中的 checkToken() 方法，如果有异常会跑出，代码如下所示

/**
 * @Author smallmartial
 * @Date 2020/4/16
 * @Email [e-mail]
 */
@RestController
public class BusinessController {


    @Autowired
    private TokenService tokenService;

    @GetMapping("/get/token")
    public Object  getToken(){
        String token = tokenService.createToken();
        return ResponseUtil.ok(token) ;
    }


    @AutoIdempotent
    @GetMapping("/test/Idempotence")
    public Object testIdempotence() {
        String token = "接口幂等性测试";
        return ResponseUtil.ok(token) ;
    }
}

用浏览器进行访问用获取到的token第一次访问用获取到的token再次访问可以看到，第二次访问失败，即，幂等性验证通过。

关于作者

我是小小，双鱼座的程序猿，活在一线城市，我们下期再见。

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