幂等性笔记

什么是幂等性：

在计算机科学中，幂等性（Idempotence）指的是一个操作可以被应用多次，而结果仍然保持不变。换句话说，无论你进行一次还是多次相同的操作，结果都是相同的。

在HTTP协议中，有一些方法被定义为幂等的，例如GET，PUT，DELETE，HEAD和OPTIONS。这意味着无论这些请求执行一次还是多次，服务器上的状态都是相同的。

例如，HTTP的GET方法是幂等的，因为无论你请求一次还是多次，服务器返回的资源状态都不会改变。

另一方面，POST方法在HTTP中不是幂等的，因为每次请求都可能在服务器上创建新的资源。

在数据库操作中，一个例子是删除特定ID的记录。第一次删除会成功，但是之后的尝试就不会改变数据库的状态，因为记录已经被删除了。这样，这个删除操作就是幂等的。

总的来说，理解和使用幂等性是设计稳定和可靠系统的重要一环。

幂等性常见场景

重复操作需要结果一致的，就需要保持幂等。

• HTTP请求重试: 例如，如果一个请求由于网络问题失败，客户端可能选择自动重试。如果请求是幂等的（如GET，PUT，DELETE），那么重试是安全的，因为重复执行不会产生不良后果。但是如果请求不是幂等的（如POST），那么重试可能会在服务端产生不需要的副作用，如创建多个资源
• 用户注册：如果用户注册的操作使用POST方法，那么多次提交同样的数据可能会创建多个账户。为了防止这种情况，可以设计一个幂等的注册接口，例如使用PUT方法，并以用户名或者邮箱作为资源的标识。这样，无论用户点击多少次注册按钮，都只会创建一个账户。
• 数据库操作: 例如，在并发操作数据库时，我们可能需要保证某些操作的幂等性以避免数据错误。如更新或删除特定记录的操作，无论执行多少次，结果应该是一样的。
• 在线支付：在在线支付系统中，用户可能会多次点击"支付"按钮，这可能会导致重复扣费。为了防止这种情况，可以设计一个幂等的支付接口。例如，可以为每个订单生成一个唯一的订单号，然后使用这个订单号作为支付操作的幂等键。这样，无论用户点击多少次"支付"按钮，都只会扣费一次。

• 微服务通信: 在微服务架构中，服务之间的请求可能会失败并需要重试。在这种情况下，如果请求是幂等的，那么重试就没有风险。这就需要设计接口时保证其幂等性。

  在微服务架构中，服务之间的交互通常通过远程过程调用或者消息传递进行。由于网络的不可靠性，这些请求可能会失败并需要重试。如果请求不是幂等的，那么重试可能会产生不期望的副作用。
  
  例如，我们有一个服务负责处理订单，客户端发送一个请求给这个服务创建一个新的订单。如果这个请求失败了，并且客户端决定重试这个请求，那么可能会在服务端创建多个相同的订单，这显然不是我们期望的。
  
  为了解决这个问题，我们需要保证请求的幂等性。常见的做法是为每个请求分配一个唯一的ID，服务端处理请求前先检查这个ID是否已经被处理过，如果是则直接返回已经处理过的结果，否则处理这个请求并记录请求ID。这样，无论一个请求被执行多少次，结果都是相同的，这就保证了请求的幂等性。
  
  总的来说，保证微服务通信的幂等性是一种重要的错误处理和恢复策略，它可以帮助我们构建更可靠的分布式系统。

• 电商库存：在电商系统中，减库存的操作需要是幂等的，以防止超卖。可以通过在数据库中为每个商品设置一个唯一的版本号，每次减库存前先检查版本号是否一致，如果一致则减少库存并更新版本号，否则拒绝请求。这样，无论减库存操作执行多少次，都只会减少一次库存。
• 缓存更新: 如果你的应用使用了缓存，那么更新缓存的操作应该是幂等的。为了保证数据的一致性，无论更新操作执行多少次，缓存中的数据都应该和数据库中的数据保持一致。
• 分布式锁：在分布式系统中，获取锁的操作需要是幂等的，以防止重复获取锁。可以通过在数据库中为每把锁设置一个唯一的锁拥有者标识，每次获取锁时检查锁是否已经被当前请求获取，如果是则直接返回成功，否则尝试获取锁。这样，无论获取锁操作执行多少次，都只会获取一次锁。
• 消息队列：在处理消息队列中的消息时，如果消息处理失败可能需要重试，为了防止重复处理消息，可以设计一个幂等的消息处理接口。例如，可以为每个消息设置一个唯一的消息ID，每次处理消息前先检查消息ID是否已经被处理，如果是则直接返回成功，否则处理消息并记录消息ID。这样，无论处理消息操作执行多少次，都只会处理一次消息。