一、冪等性概念
在編程中.一個(gè)冪等操作的特點(diǎn)是其任意多次執(zhí)行所產(chǎn)生的影響均與一次執(zhí)行的影響相同。冪等函數(shù)，或冪等方法，是指可以使用相同參數(shù)重復(fù)執(zhí)行，并能獲得相同結(jié)果的函數(shù)。這些函數(shù)不會(huì)影響系統(tǒng)狀態(tài)，也不用擔(dān)心重復(fù)執(zhí)行會(huì)對系統(tǒng)造成改變。例如，“getUsername()和setTrue()”函數(shù)就是一個(gè)冪等函數(shù). 更復(fù)雜的操作冪等保證是利用唯一交易號(流水號)實(shí)現(xiàn).

我的理解：冪等就是一個(gè)操作，不論執(zhí)行多少次，產(chǎn)生的效果和返回的結(jié)果都是一樣的。

二、冪等性場景
1、查詢操作：查詢一次和查詢多次，在數(shù)據(jù)不變的情況下，查詢結(jié)果是一樣的。select是天然的冪等操作；

2、刪除操作：刪除操作也是冪等的，刪除一次和多次刪除都是把數(shù)據(jù)刪除。(注意可能返回結(jié)果不一樣，刪除的數(shù)據(jù)不存在，返回0，刪除的數(shù)據(jù)多條，返回結(jié)果多個(gè)) ；

3、唯一索引：防止新增臟數(shù)據(jù)。比如：支付寶的資金賬戶，支付寶也有用戶賬戶，每個(gè)用戶只能有一個(gè)資金賬戶，怎么防止給用戶創(chuàng)建資金賬戶多個(gè)，那么給資金賬戶表中的用戶ID加唯一索引，所以一個(gè)用戶新增成功一個(gè)資金賬戶記錄。要點(diǎn)：唯一索引或唯一組合索引來防止新增數(shù)據(jù)存在臟數(shù)據(jù)（當(dāng)表存在唯一索引，并發(fā)時(shí)新增報(bào)錯(cuò)時(shí)，再查詢一次就可以了，數(shù)據(jù)應(yīng)該已經(jīng)存在了，返回結(jié)果即可）；

4、token機(jī)制：防止頁面重復(fù)提交。

原理上通過session token來實(shí)現(xiàn)的(也可以通過redis來實(shí)現(xiàn))。當(dāng)客戶端請求頁面時(shí)，服務(wù)器會(huì)生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)Token，并且將Token放置到session當(dāng)中，然后將Token發(fā)給客戶端（一般通過構(gòu)造hidden表單）。
下次客戶端提交請求時(shí)，Token會(huì)隨著表單一起提交到服務(wù)器端。

服務(wù)器端第一次驗(yàn)證相同過后，會(huì)將session中的Token值更新下，若用戶重復(fù)提交，第二次的驗(yàn)證判斷將失敗，因?yàn)橛脩籼峤坏谋韱沃械腡oken沒變，但服務(wù)器端session中Token已經(jīng)改變了。

5、悲觀鎖
獲取數(shù)據(jù)的時(shí)候加鎖獲取。select * from table_xxx where id='xxx' for update; 注意：id字段一定是主鍵或者唯一索引，不然是鎖表，會(huì)死人的；悲觀鎖使用時(shí)一般伴隨事務(wù)一起使用，數(shù)據(jù)鎖定時(shí)間可能會(huì)很長，根據(jù)實(shí)際情況選用；

6、樂觀鎖——樂觀鎖只是在更新數(shù)據(jù)那一刻鎖表，其他時(shí)間不鎖表，所以相對于悲觀鎖，效率更高。樂觀鎖的實(shí)現(xiàn)方式多種多樣可以通過version或者其他狀態(tài)條件：
1. 通過版本號實(shí)現(xiàn)update table_xxx set name=#name#,version=version+1 where version=#version#如下圖(來自網(wǎng)上)；
2. 通過條件限制 update table_xxx set avai_amount=avai_amount-#subAmount# where avai_amount-#subAmount# >= 0要求：quality-#subQuality# >= ，這個(gè)情景適合不用版本號，只更新是做數(shù)據(jù)安全校驗(yàn)，適合庫存模型，扣份額和回滾份額，性能更高；

7、分布式鎖

如果是分布是系統(tǒng)，構(gòu)建全局唯一索引比較困難，例如唯一性的字段沒法確定，這時(shí)候可以引入分布式鎖，通過第三方的系統(tǒng)(redis或zookeeper)，在業(yè)務(wù)系統(tǒng)插入數(shù)據(jù)或者更新數(shù)據(jù)，獲取分布式鎖，然后做操作，之后釋放鎖，這樣其實(shí)是把多線程并發(fā)的鎖的思路，引入多多個(gè)系統(tǒng)，也就是分布式系統(tǒng)中得解決思路。要點(diǎn)：某個(gè)長流程處理過程要求不能并發(fā)執(zhí)行，可以在流程執(zhí)行之前根據(jù)某個(gè)標(biāo)志(用戶ID+后綴等)獲取分布式鎖，其他流程執(zhí)行時(shí)獲取鎖就會(huì)失敗，也就是同一時(shí)間該流程只能有一個(gè)能執(zhí)行成功，執(zhí)行完成后，釋放分布式鎖(分布式鎖要第三方系統(tǒng)提供)；

8、select + insert
并發(fā)不高的后臺系統(tǒng)，或者一些任務(wù)JOB，為了支持冪等，支持重復(fù)執(zhí)行，簡單的處理方法是，先查詢下一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，判斷是否已經(jīng)執(zhí)行過，在進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，就可以了。注意：核心高并發(fā)流程不要用這種方法；

9、狀態(tài)機(jī)冪等
在設(shè)計(jì)單據(jù)相關(guān)的業(yè)務(wù)，或者是任務(wù)相關(guān)的業(yè)務(wù)，肯定會(huì)涉及到狀態(tài)機(jī)(狀態(tài)變更圖)，就是業(yè)務(wù)單據(jù)上面有個(gè)狀態(tài)，狀態(tài)在不同的情況下會(huì)發(fā)生變更，一般情況下存在有限狀態(tài)機(jī)，這時(shí)候，如果狀態(tài)機(jī)已經(jīng)處于下一個(gè)狀態(tài)，這時(shí)候來了一個(gè)上一個(gè)狀態(tài)的變更，理論上是不能夠變更的，這樣的話，保證了有限狀態(tài)機(jī)的冪等。注意：訂單等單據(jù)類業(yè)務(wù)，存在很長的狀態(tài)流轉(zhuǎn)，一定要深刻理解狀態(tài)機(jī)，對業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力提高有很大幫助

10、對外提供接口的api如何保證冪等
如銀聯(lián)提供的付款接口：需要接入商戶提交付款請求時(shí)附帶：source來源，seq序列號；source+seq在數(shù)據(jù)庫里面做唯一索引，防止多次付款(并發(fā)時(shí)，只能處理一個(gè)請求) 。
重點(diǎn)：對外提供接口為了支持冪等調(diào)用，接口有兩個(gè)字段必須傳，一個(gè)是來源source，一個(gè)是來源方序列號seq，這個(gè)兩個(gè)字段在提供方系統(tǒng)里面做聯(lián)合唯一索引，這樣當(dāng)?shù)谌秸{(diào)用時(shí)，先在本方系統(tǒng)里面查詢一下，是否已經(jīng)處理過，返回相應(yīng)處理結(jié)果；沒有處理過，進(jìn)行相應(yīng)處理，返回結(jié)果。注意，為了冪等友好，一定要先查詢一下，是否處理過該筆業(yè)務(wù)，不查詢直接插入業(yè)務(wù)系統(tǒng)，會(huì)報(bào)錯(cuò)，但實(shí)際已經(jīng)處理了。

三、總結(jié)
冪等與你是不是分布式高并發(fā)還有JavaEE都沒有關(guān)系。關(guān)鍵是你的操作是不是冪等的。一個(gè)冪等的操作典型如：把編號為5的記錄的A字段設(shè)置為0這種操作不管執(zhí)行多少次都是冪等的。一個(gè)非冪等的操作典型如：把編號為5的記錄的A字段增加1這種操作顯然就不是冪等的。要做到冪等性，從接口設(shè)計(jì)上來說不設(shè)計(jì)任何非冪等的操作即可。譬如說需求是：當(dāng)用戶點(diǎn)擊贊同時(shí)，將答案的贊同數(shù)量+1。改為：當(dāng)用戶點(diǎn)擊贊同時(shí)，確保答案贊同表中存在一條記錄，用戶、答案。贊同數(shù)量由答案贊同表統(tǒng)計(jì)出來。總之冪等性應(yīng)該是合格程序員的一個(gè)基因，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，是首要考慮的問題，尤其是在像支付寶，銀行，互聯(lián)網(wǎng)金融公司等涉及的都是錢的系統(tǒng)，既要高效，數(shù)據(jù)也要準(zhǔn)確，所以不能出現(xiàn)多扣款，多打款等問題，這樣會(huì)很難處理，用戶體驗(yàn)也不好。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的并发编程：幂等性的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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