互联网业务幂等性实现之基于MySQL-互联网幂律定律

背景

在互联网业务领域中，我们经常会遇到应用到请求幂等性问题，即多次重复请求，所得到的结果，和一次请求一致。

以某互联网电商的取消订单为例子，当订单取消，需要返回给消费者下单所消费的虚拟产品，如优惠券、红包、京豆等。通过幂等形式，确保返还给消费者的权益不多、不少。

那幂等性具体开发是怎么实现的呢?本文带来基于MySQL的UNIQUE KEY的实现方案。

实现

众所周知，UNIQUE KEY是数据库中的唯一索引，数据库的记录中不允许有重复的值，我们可以利用这点，在处理业务前，先进行唯一索引数据(如订单id)的插入操作：

插入成功，说明是第一次插入，正常处理业务;
插入失败，说明该业务逻辑已经处理过了，不做处理，提前返回;

如此，即可实现幂等性。

1.数据库设计

幂等性辅助表设计如下：

CREATE TABLE `idempotent_validate` (
  `id` bigint NOT NULL,
  `create_time` time DEFAULT NULL,
  `order_id` bigint DEFAULT NULL,
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `UK_orssam7fgn4uj0lo2sn4on6vg` (`order_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_0900_ai_ci;

其中的一个字段order_id，我们定义为唯一索引。

2.代码编写

我们主要实现了订单取消方法cancelOrder：

package com.example.idempotentmysql.service.impl;

import com.example.idempotentmysql.bean.IdempotentValidate;
import com.example.idempotentmysql.bean.OrderInfo;
import com.example.idempotentmysql.bean.ProductInfo;
import com.example.idempotentmysql.bean.UserInfo;
import com.example.idempotentmysql.repository.IdempotentValidateRepository;
import com.example.idempotentmysql.repository.OrderInfoRepository;
import com.example.idempotentmysql.repository.ProductInfoRepository;
import com.example.idempotentmysql.repository.UserInfoRepository;
import com.example.idempotentmysql.service.OrderService;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Service;

import javax.annotation.Resource;
import java.util.Optional;

/**
 * 订单服务
 *
 * @author hongcunlin
 */
@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {
    /**
     * 日志
     */
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(OrderServiceImpl.class);

    /**
     * 用户repository
     */
    @Resource
    private UserInfoRepository userInfoRepository;

    /**
     * 商品repository
     */
    @Resource
    private ProductInfoRepository productInfoRepository;

    /**
     * 订单repository
     */
    @Resource
    private OrderInfoRepository orderInfoRepository;

    /**
     * 幂等性校验
     */
    @Resource
    private IdempotentValidateRepository idempotentValidateRepository;

    /**
     * 取消订单（带幂等性校验）
     *
     * @param orderId 订单id
     */
    @Override
    public void cancelOrder(Long orderId) {
        // 1.幂等性校验
        try {
            IdempotentValidate idempotentValidate = new IdempotentValidate();
            idempotentValidate.setOrderId(orderId);
            idempotentValidateRepository.save(idempotentValidate);
        } catch (Exception e) {
            LOGGER.info("订单退款幂等");
            return;
        }

        // 2.退款
        Optional<OrderInfo> orderInfoOptional = orderInfoRepository.findById(orderId);
        if (orderInfoOptional.isPresent()) {
            OrderInfo orderInfo = orderInfoOptional.get();
            Optional<UserInfo> userInfoOptional = userInfoRepository.findById(orderInfo.getUserId());
            Optional<ProductInfo> productInfoOptional = productInfoRepository.findById(orderInfo.getProductId());
            if (userInfoOptional.isPresent() && productInfoOptional.isPresent()) {
                UserInfo userInfo = userInfoOptional.get();
                ProductInfo productInfo = productInfoOptional.get();
                userInfo.setMoney(userInfo.getMoney().add(productInfo.getPrice()));
                userInfoRepository.save(userInfo);
            }
        }
        LOGGER.info("订单成功退款");
    }
}

从代码中可以看到，我们在除了订单退款前，幂等性表先拿订单id进行插入操作，若插入成功，说明是第一次取消订单，执行下面的退款逻辑;

若插入失败，说明之前已经进行过退款逻辑了，我们提前返回，不做下面的退款操作。

如此，便实现了订单退款的幂等性。

3.测试

我们对订单进行3次取消操作：

package com.example.idempotentmysql.service;


import com.example.idempotentmysql.bean.OrderInfo;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import javax.annotation.Resource;

@SpringBootTest
public class OrderServiceTest {

    @Resource
    private OrderService orderService;

    @Test
    public void cancelOrderTest() {
        orderService.cancelOrder(6L);
        orderService.cancelOrder(6L);
        orderService.cancelOrder(6L);
    }
}

可以看到，只有第一次是退款成功的，后面2次触发幂等性，退款失败，符合我们的预期。

其他

幂等性的实现方式还有很多种，基于MySQL的UNIQUE KEY的实现方案，实现起来相当简单，仅适合业务简单，并发量不高的场景。原因是MySQL的qps有限，且MySQL作为系统的最底层的应用，过于后置，如果最终幂等返回，比较浪费前置的业务处理所消耗的资源。

本文代码已经上传到github上了，有需要的同学可以下载参考：https://github.com/larger5/idempotent-mysql