優(yōu)雅地處理重復(fù)請(qǐng)求(并發(fā)請(qǐng)求)
作者
: 薛定諤的風(fēng)口豬
來(lái)源: jaskey.github.io/blog/2020/05/19/handle-duplicate-request/
Part1 序
對(duì)于一些用戶請(qǐng)求，在某些情況下是可能重復(fù)發(fā)送的，如果是查詢類操作并無(wú)大礙，但其中有些是涉及寫(xiě)入操作的，一旦重復(fù)了，可能會(huì)導(dǎo)致很嚴(yán)重的后果，例如交易的接口如果重復(fù)請(qǐng)求可能會(huì)重復(fù)下單。
重復(fù)的場(chǎng)景有可能是：
- 黑客攔截了請(qǐng)求，重放
- 前端/客戶端因?yàn)槟承┰蛘?qǐng)求重復(fù)發(fā)送了，或者用戶在很短的時(shí)間內(nèi)重復(fù)點(diǎn)擊了。
- 網(wǎng)關(guān)重發(fā)
- …. 本文討論的是如果在服務(wù)端優(yōu)雅地統(tǒng)一處理這種情況，如何禁止用戶重復(fù)點(diǎn)擊等客戶端操作不在本文的討論范疇。
你可能會(huì)想到的是，只要請(qǐng)求有唯一的請(qǐng)求編號(hào)，那么就能借用Redis做這個(gè)去重——只要這個(gè)唯一請(qǐng)求編號(hào)在redis存在，證明處理過(guò)，那么就認(rèn)為是重復(fù)的
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代碼大概如下：
String KEY = "REQ12343456788";//請(qǐng)求唯一編號(hào)
long expireTime = 1000;// 1000毫秒過(guò)期，1000ms內(nèi)的重復(fù)請(qǐng)求會(huì)認(rèn)為重復(fù)
long expireAt = System.currentTimeMillis() + expireTime;
String val = "expireAt@" + expireAt;
//redis key還存在的話要就認(rèn)為請(qǐng)求是重復(fù)的
Boolean firstSet = stringRedisTemplate.execute((RedisCallback<Boolean>) connection -> connection.set(KEY.getBytes(), val.getBytes(), Expiration.milliseconds(expireTime), RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT));
final boolean isConsiderDup;
if (firstSet != null && firstSet) {// 第一次訪問(wèn)
isConsiderDup = false;
} else {// redis值已存在，認(rèn)為是重復(fù)了
isConsiderDup = true;
}
Part3 業(yè)務(wù)參數(shù)去重
上面的方案能解決具備唯一請(qǐng)求編號(hào)的場(chǎng)景，例如每次寫(xiě)請(qǐng)求之前都是服務(wù)端返回一個(gè)唯一編號(hào)給客戶端，客戶端帶著這個(gè)請(qǐng)求號(hào)做請(qǐng)求，服務(wù)端即可完成去重?cái)r截。
但是，很多的場(chǎng)景下，請(qǐng)求并不會(huì)帶這樣的唯一編號(hào)！那么我們能否針對(duì)請(qǐng)求的參數(shù)作為一個(gè)請(qǐng)求的標(biāo)識(shí)呢？
先考慮簡(jiǎn)單的場(chǎng)景，假設(shè)請(qǐng)求參數(shù)只有一個(gè)字段 reqParam，我們可以利用以下標(biāo)識(shí)去判斷這個(gè)請(qǐng)求是否重復(fù)。
用戶ID:接口名:請(qǐng)求參數(shù)
String KEY = "dedup:U="+userId + "M=" + method + "P=" + reqParam;
那么當(dāng)同一個(gè)用戶訪問(wèn)同一個(gè)接口，帶著同樣的reqParam過(guò)來(lái)，我們就能定位到他是重復(fù)的了。
但是問(wèn)題是，我們的接口通常不是這么簡(jiǎn)單，以目前的主流，我們的參數(shù)通常是一個(gè)JSON。那么針對(duì)這種場(chǎng)景，我們?cè)趺慈ブ啬兀?/p>
計(jì)算請(qǐng)求參數(shù)的摘要作為參數(shù)標(biāo)識(shí)
假設(shè)我們把請(qǐng)求參數(shù)（JSON）按KEY做升序排序，排序后拼成一個(gè)字符串，作為KEY值呢？但這可能非常的長(zhǎng)，所以我們可以考慮對(duì)這個(gè)字符串求一個(gè)MD5作為參數(shù)的摘要，以這個(gè)摘要去取代reqParam的位置。
String KEY = "dedup:U="+userId + "M=" + method + "P=" + reqParamMD5;
這樣，請(qǐng)求的唯一標(biāo)識(shí)就打上了！
注：MD5理論上可能會(huì)重復(fù)，但是去重通常是短時(shí)間窗口內(nèi)的去重（例如一秒），一個(gè)短時(shí)間內(nèi)同一個(gè)用戶同樣的接口能拼出不同的參數(shù)導(dǎo)致一樣的MD5幾乎是不可能的。
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繼續(xù)優(yōu)化，考慮剔除部分時(shí)間因子
上面的問(wèn)題其實(shí)已經(jīng)是一個(gè)很不錯(cuò)的解決方案了，但是實(shí)際投入使用的時(shí)候可能發(fā)現(xiàn)有些問(wèn)題：某些請(qǐng)求用戶短時(shí)間內(nèi)重復(fù)的點(diǎn)擊了（例如1000毫秒發(fā)送了三次請(qǐng)求），但繞過(guò)了上面的去重判斷（不同的KEY值）。
原因是這些請(qǐng)求參數(shù)的字段里面，是帶時(shí)間字段的，這個(gè)字段標(biāo)記用戶請(qǐng)求的時(shí)間，服務(wù)端可以借此丟棄掉一些老的請(qǐng)求（例如5秒前）。如下面的例子，請(qǐng)求的其他參數(shù)是一樣的，除了請(qǐng)求時(shí)間相差了一秒：
//兩個(gè)請(qǐng)求一樣，但是請(qǐng)求時(shí)間差一秒
String req = "{\n" +
"\"requestTime\" :\"20190101120001\",\n" +
"\"requestValue\" :\"1000\",\n" +
"\"requestKey\" :\"key\"\n" +
"}";
String req2 = "{\n" +
"\"requestTime\" :\"20190101120002\",\n" +
"\"requestValue\" :\"1000\",\n" +
"\"requestKey\" :\"key\"\n" +
"}";
這種請(qǐng)求，我們也很可能需要擋住后面的重復(fù)請(qǐng)求。所以求業(yè)務(wù)參數(shù)摘要之前，需要剔除這類時(shí)間字段。還有類似的字段可能是GPS的經(jīng)緯度字段（重復(fù)請(qǐng)求間可能有極小的差別）。
Part4 請(qǐng)求去重工具類
public class ReqDedupHelper {
/**
*
* @param reqJSON 請(qǐng)求的參數(shù)，這里通常是JSON
* @param excludeKeys 請(qǐng)求參數(shù)里面要去除哪些字段再求摘要
* @return 去除參數(shù)的MD5摘要
*/
public String dedupParamMD5(final String reqJSON, String... excludeKeys) {
String decreptParam = reqJSON;
TreeMap paramTreeMap = JSON.parseObject(decreptParam, TreeMap.class);
if (excludeKeys!=null) {
List<String> dedupExcludeKeys = Arrays.asList(excludeKeys);
if (!dedupExcludeKeys.isEmpty()) {
for (String dedupExcludeKey : dedupExcludeKeys) {
paramTreeMap.remove(dedupExcludeKey);
}
}
}
String paramTreeMapJSON = JSON.toJSONString(paramTreeMap);
String md5deDupParam = jdkMD5(paramTreeMapJSON);
log.debug("md5deDupParam = {}, excludeKeys = {} {}", md5deDupParam, Arrays.deepToString(excludeKeys), paramTreeMapJSON);
return md5deDupParam;
}
private static String jdkMD5(String src) {
String res = null;
try {
MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
byte[] mdBytes = messageDigest.digest(src.getBytes());
res = DatatypeConverter.printHexBinary(mdBytes);
} catch (Exception e) {
log.error("",e);
}
return res;
}
}
下面是一些測(cè)試日志：
public static void main(String[] args) {
//兩個(gè)請(qǐng)求一樣，但是請(qǐng)求時(shí)間差一秒
String req = "{\n" +
"\"requestTime\" :\"20190101120001\",\n" +
"\"requestValue\" :\"1000\",\n" +
"\"requestKey\" :\"key\"\n" +
"}";
String req2 = "{\n" +
"\"requestTime\" :\"20190101120002\",\n" +
"\"requestValue\" :\"1000\",\n" +
"\"requestKey\" :\"key\"\n" +
"}";
//全參數(shù)比對(duì)，所以兩個(gè)參數(shù)MD5不同
String dedupMD5 = new ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req);
String dedupMD52 = new ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req2);
System.out.println("req1MD5 = "+ dedupMD5+" , req2MD5="+dedupMD52);
//去除時(shí)間參數(shù)比對(duì)，MD5相同
String dedupMD53 = new ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req,"requestTime");
String dedupMD54 = new ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req2,"requestTime");
System.out.println("req1MD5 = "+ dedupMD53+" , req2MD5="+dedupMD54);
}
日志輸出：
req1MD5 = 9E054D36439EBDD0604C5E65EB5C8267 , req2MD5=A2D20BAC78551C4CA09BEF97FE468A3F
req1MD5 = C2A36FED15128E9E878583CAAAFEFDE9 , req2MD5=C2A36FED15128E9E878583CAAAFEFDE9
日志說(shuō)明：
- 一開(kāi)始兩個(gè)參數(shù)由于requestTime是不同的，所以求去重參數(shù)摘要的時(shí)候可以發(fā)現(xiàn)兩個(gè)值是不一樣的
- 第二次調(diào)用的時(shí)候，去除了requestTime再求摘要（第二個(gè)參數(shù)中傳入了”requestTime”），則發(fā)現(xiàn)兩個(gè)摘要是一樣的，符合預(yù)期。
至此，我們可以得到完整的去重解決方案，如下：
String userId= "12345678";//用戶
String method = "pay";//接口名
String dedupMD5 = new ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req,"requestTime");//計(jì)算請(qǐng)求參數(shù)摘要，其中剔除里面請(qǐng)求時(shí)間的干擾
String KEY = "dedup:U=" + userId + "M=" + method + "P=" + dedupMD5;
long expireTime = 1000;// 1000毫秒過(guò)期，1000ms內(nèi)的重復(fù)請(qǐng)求會(huì)認(rèn)為重復(fù)
long expireAt = System.currentTimeMillis() + expireTime;
String val = "expireAt@" + expireAt;
// NOTE:直接SETNX不支持帶過(guò)期時(shí)間，所以設(shè)置+過(guò)期不是原子操作，極端情況下可能設(shè)置了就不過(guò)期了，后面相同請(qǐng)求可能會(huì)誤以為需要去重，所以這里使用底層API，保證SETNX+過(guò)期時(shí)間是原子操作
Boolean firstSet = stringRedisTemplate.execute((RedisCallback<Boolean>) connection -> connection.set(KEY.getBytes(), val.getBytes(), Expiration.milliseconds(expireTime),
RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT));
final boolean isConsiderDup;
if (firstSet != null && firstSet) {
isConsiderDup = false;
} else {
isConsiderDup = true;
}
-End-
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