10 萬 + 并發(fā)去重，持續(xù)優(yōu)化！

對于一些用戶請求，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大礙，但其中有些是涉及寫入操作的，一旦重復(fù)了，可能會導(dǎo)致很嚴重的后果，例如交易的接口如果重復(fù)請求可能會重復(fù)下單。
重復(fù)的場景有可能是：
黑客攔截了請求，重放
前端/客戶端因為某些原因請求重復(fù)發(fā)送了，或者用戶在很短的時間內(nèi)重復(fù)點擊了。
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)點擊等客戶端操作不在本文的討論范疇。
01、利用唯一請求編號去重
你可能會想到的是，只要請求有唯一的請求編號，那么就能借用Redis做這個去重——只要這個唯一請求編號在redis存在，證明處理過，那么就認為是重復(fù)的
代碼大概如下：
????String?KEY?=?"REQ12343456788";//請求唯一編號
????long?expireTime?=??1000;//?1000毫秒過期，1000ms內(nèi)的重復(fù)請求會認為重復(fù)
????long?expireAt?=?System.currentTimeMillis()?+?expireTime;
????String?val?=?"expireAt@"?+?expireAt;

????//redis?key還存在的話要就認為請求是重復(fù)的
????Boolean?firstSet?=?stringRedisTemplate.execute((RedisCallback)?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
????????isConsiderDup?=?false;
????}?else?{//?redis值已存在，認為是重復(fù)了
????????isConsiderDup?=?true;
????}
02、業(yè)務(wù)參數(shù)去重
上面的方案能解決具備唯一請求編號的場景，例如每次寫請求之前都是服務(wù)端返回一個唯一編號給客戶端，客戶端帶著這個請求號做請求，服務(wù)端即可完成去重攔截。
但是，很多的場景下，請求并不會帶這樣的唯一編號！那么我們能否針對請求的參數(shù)作為一個請求的標識呢？
先考慮簡單的場景，假設(shè)請求參數(shù)只有一個字段reqParam，我們可以利用以下標識去判斷這個請求是否重復(fù)。用戶ID:接口名:請求參數(shù)
String?KEY?=?"dedup:U="+userId?+?"M="?+?method?+?"P="?+?reqParam;?
那么當同一個用戶訪問同一個接口，帶著同樣的reqParam過來，我們就能定位到他是重復(fù)的了。
但是問題是，我們的接口通常不是這么簡單，以目前的主流，我們的參數(shù)通常是一個JSON。那么針對這種場景，我們怎么去重呢？另外，搜索公眾號頂級科技后臺回復(fù)“理財”，獲取一份驚喜禮包。
03、計算請求參數(shù)的摘要作為參數(shù)標識
假設(shè)我們把請求參數(shù)（JSON）按KEY做升序排序，排序后拼成一個字符串，作為KEY值呢？但這可能非常的長，所以我們可以考慮對這個字符串求一個MD5作為參數(shù)的摘要，以這個摘要去取代reqParam的位置。
String?KEY?=?"dedup:U="+userId?+?"M="?+?method?+?"P="?+?reqParamMD5;?
這樣，請求的唯一標識就打上了！
注：MD5理論上可能會重復(fù)，但是去重通常是短時間窗口內(nèi)的去重（例如一秒），一個短時間內(nèi)同一個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。
04、繼續(xù)優(yōu)化，考慮剔除部分時間因子
上面的問題其實已經(jīng)是一個很不錯的解決方案了，但是實際投入使用的時候可能發(fā)現(xiàn)有些問題：某些請求用戶短時間內(nèi)重復(fù)的點擊了（例如1000毫秒發(fā)送了三次請求），但繞過了上面的去重判斷（不同的KEY值）。
原因是這些請求參數(shù)的字段里面，是帶時間字段的，這個字段標記用戶請求的時間，服務(wù)端可以借此丟棄掉一些老的請求（例如5秒前）。如下面的例子，請求的其他參數(shù)是一樣的，除了請求時間相差了一秒：
?//兩個請求一樣，但是請求時間差一秒
????String?req?=?"{\n"?+
????????????"\"requestTime\"?:\"20190101120001\",\n"?+
????????????"\"requestValue\"?:\"1000\",\n"?+
????????????"\"requestKey\"?:\"key\"\n"?+
????????????"}";

????String?req2?=?"{\n"?+
????????????"\"requestTime\"?:\"20190101120002\",\n"?+
????????????"\"requestValue\"?:\"1000\",\n"?+
????????????"\"requestKey\"?:\"key\"\n"?+
????????????"}";

這種請求，我們也很可能需要擋住后面的重復(fù)請求。所以求業(yè)務(wù)參數(shù)摘要之前，需要剔除這類時間字段。還有類似的字段可能是GPS的經(jīng)緯度字段（重復(fù)請求間可能有極小的差別）。
05、請求去重工具類，Java實現(xiàn)
public?class?ReqDedupHelper?{

????/**
?????*
?????*?@param?reqJSON?請求的參數(shù)，這里通常是JSON
?????*?@param?excludeKeys?請求參數(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?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;
????}
}
下面是一些測試日志：
public?static?void?main(String[]?args)?{
????//兩個請求一樣，但是請求時間差一秒
????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，所以兩個參數(shù)MD5不同
????String?dedupMD5?=?new?ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req);
????String?dedupMD52?=?new?ReqDedupHelper().dedupParamMD5(req2);
????System.out.println("req1MD5?=?"+?dedupMD5+"?,?req2MD5="+dedupMD52);

????//去除時間參數(shù)比對，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
日志說明：
一開始兩個參數(shù)由于requestTime是不同的，所以求去重參數(shù)摘要的時候可以發(fā)現(xiàn)兩個值是不一樣的
第二次調(diào)用的時候，去除了requestTime再求摘要（第二個參數(shù)中傳入了”requestTime”），則發(fā)現(xiàn)兩個摘要是一樣的，符合預(yù)期。
06、總結(jié)
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");//計算請求參數(shù)摘要，其中剔除里面請求時間的干擾
String?KEY?=?"dedup:U="?+?userId?+?"M="?+?method?+?"P="?+?dedupMD5;

long?expireTime?=??1000;//?1000毫秒過期，1000ms內(nèi)的重復(fù)請求會認為重復(fù)
long?expireAt?=?System.currentTimeMillis()?+?expireTime;
String?val?=?"expireAt@"?+?expireAt;

//?NOTE:直接SETNX不支持帶過期時間，所以設(shè)置+過期不是原子操作，極端情況下可能設(shè)置了就不過期了，后面相同請求可能會誤以為需要去重，所以這里使用底層API，保證SETNX+過期時間是原子操作
Boolean?firstSet?=?stringRedisTemplate.execute((RedisCallback)?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;
}

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