1. 什么是冪等性？

在數(shù)學(xué)中的冪等性定義：

在某二元運(yùn)算下，冪等元素是指被自己重復(fù)運(yùn)算(或?qū)τ诤瘮?shù)是為復(fù)合)的結(jié)果等于它自己的元素。例如，乘法下唯一兩個(gè)冪等實(shí)數(shù)為0和1。 即 s * s = s

某一元運(yùn)算為冪等時(shí)，其作用在任一元素兩次后會(huì)和其作用一次的結(jié)果相同。例如，高斯符號(hào)便是冪等的，即f(f(x)) = f(x)。

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在HTTP/1.1規(guī)范中的冪等性定義：

如果一個(gè)請(qǐng)求方法在服務(wù)器上多次執(zhí)行的預(yù)期影響與它只執(zhí)行一次相同，那么這個(gè)請(qǐng)求方法就被認(rèn)為具有冪等性。

HTTP的冪等性指的是一次和多次請(qǐng)求某一個(gè)資源應(yīng)該具有相同的副作用。如通過(guò)PUT接口將數(shù)據(jù)的Status置為1，無(wú)論是第一次執(zhí)行還是多次執(zhí)行，獲取到的結(jié)果應(yīng)該是相同的，即執(zhí)行完成之后Status =1。

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2. 何種接口提供冪等性

2.1 HTTP支持冪等性的接口

在HTTP規(guī)范中定義GET,PUT和DELETE方法應(yīng)該具有冪等性。

GET方法

GET方法是向服務(wù)器查詢，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生副作用，具有冪等性（不代表每次請(qǐng)求都是相同的結(jié)果)

PUT方法

也就是說(shuō)PUT方法首先判斷系統(tǒng)中是否有相關(guān)的記錄，如果有記錄則更新該記錄，如果沒(méi)有則新增記錄。

DELETE 方法

DELETE方法是刪除服務(wù)器上的相關(guān)記錄。

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2.2 實(shí)際業(yè)務(wù)

比如現(xiàn)在有這樣一個(gè)系統(tǒng)，用戶購(gòu)買(mǎi)商品的訂單系統(tǒng)與支付系統(tǒng)；訂單系統(tǒng)負(fù)責(zé)記錄用戶的購(gòu)買(mǎi)記錄已經(jīng)訂單的流轉(zhuǎn)狀態(tài)（orderStatus),支付系統(tǒng)用于付款，提供

boolean pay(int accountid,BigDecimal amount) //用于付款，扣除用戶的

接口，訂單系統(tǒng)與支付系統(tǒng)通過(guò)分布式網(wǎng)絡(luò)交互。

這種情況下，支付系統(tǒng)已經(jīng)扣款，但是訂單系統(tǒng)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)原因，沒(méi)有獲取到確切的結(jié)果，因此訂單系統(tǒng)需要重試。 由上圖可見(jiàn)，支付系統(tǒng)并沒(méi)有做到接口的冪等性，訂單系統(tǒng)第一次調(diào)用和第二次調(diào)用，用戶分別被扣了兩次錢(qián)，不符合冪等性原則（同一個(gè)訂單，無(wú)論是調(diào)用了多少次，用戶都只會(huì)扣款一次）。 如果需要支持冪等性，付款接口需要修改為以下接口：

boolean pay(int orderId,int accountId,BigDecimal amount)

通過(guò)orderId來(lái)標(biāo)定訂單的唯一性，付款系統(tǒng)只要檢測(cè)到訂單已經(jīng)支付過(guò)，則第二次調(diào)用不會(huì)扣款而會(huì)直接返回結(jié)果：

在不同的業(yè)務(wù)中不同接口需要有不同的冪等性，特別是在分布式系統(tǒng)中，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)原因而未能得到確定的結(jié)果，往往需要支持接口冪等性。

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3. 分布式系統(tǒng)接口冪等性

隨著分布式系統(tǒng)及微服務(wù)的普及，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)原因而導(dǎo)致調(diào)用系統(tǒng)未能獲取到確切的結(jié)果從而導(dǎo)致重試，這就需要被調(diào)用系統(tǒng)具有冪等性。 例如上文所闡述的支付系統(tǒng)，針對(duì)同一個(gè)訂單保證支付的冪等性，一旦訂單的支付狀態(tài)確定之后，以后的操作都會(huì)返回相同的結(jié)果，對(duì)用戶的扣款也只會(huì)有一次。這種接口的冪等性，簡(jiǎn)化到數(shù)據(jù)層面的操作：

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update userAmount set amount = amount - 'value' ,paystatus = 'paid' where orderId= 'orderid' and paystatus = 'unpay'

其中value是用戶要減少的訂單，paystatus代表支付狀態(tài)，paid代表已經(jīng)支付，unpay代表未支付，orderid是訂單號(hào)。 在上文中提到的訂單系統(tǒng)，訂單具有自己的狀態(tài)（orderStatus),訂單狀態(tài)存在一定的流轉(zhuǎn)。

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訂單首先有提交（0），付款中（1），付款成功（2），付款失敗（3），簡(jiǎn)化之后其流轉(zhuǎn)路徑如圖：

當(dāng)orderStatus = 1 時(shí)，其前置狀態(tài)只能是0，也就是說(shuō)將orderStatus由0->1 是需要冪等性的

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update Order set orderStatus = 1 where OrderId = 'orderid' and orderStatus = 0

當(dāng)orderStatus 處于0，1兩種狀態(tài)時(shí)，對(duì)訂單執(zhí)行0->1 的狀態(tài)流轉(zhuǎn)操作應(yīng)該是具有冪等性的。 這時(shí)候需要在執(zhí)行update操作之前檢測(cè)orderStatus是否已經(jīng)=1，如果已經(jīng)=1則直接返回true即可。

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但是如果此時(shí)orderStatus = 2,再進(jìn)行訂單狀態(tài)0->1 時(shí)操作就無(wú)法成功，但是冪等性是針對(duì)同一個(gè)請(qǐng)求的，也就是針對(duì)同一個(gè)requestid保持冪等。

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這時(shí)候再執(zhí)行

update Order set orderStatus = 1 where OrderId = 'orderid' and orderStatus = 0

接口會(huì)返回失敗，系統(tǒng)沒(méi)有產(chǎn)生修改，如果再發(fā)一次，requestid是相同的，對(duì)系統(tǒng)同樣沒(méi)有產(chǎn)生修改。