防订单重复提交策略方法

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背景

在业务开发中,我们常会面对防止重复请求的问题。当服务端对于请求的响应涉及数据的修改,或状态的变更时,可能会造成极大的危害。重复请求的后果在交易系统、售后维权,以及支付系统中尤其严重。

前台操作的抖动,快速操作,网络通信或者后端响应慢,都会增加后端重复处理的概率。前台操作去抖动和防快速操作的措施,我们首先会想到在前端做一层控制。当前端触发操作时,或弹出确认界面,或disable入口并倒计时等等,此处不细表。但前端的限制仅能解决少部分问题,且不够彻底,后端自有的防重复处理措施必不可少,义不容辞。

在接口实现中,我们常要求接口要满足幂等性,来保证多次重复请求时只有一次有效。

查询类的接口几乎总是幂等的,但在包含诸如数据插入,多模块数据更新时,达到幂等性会比较难,尤其是高并发时的幂等性要求。比如第三方支付前台回调和后台回调,第三方支付批量回调,慢性能业务逻辑(如用户提交退款申请,商家同意退货/退款等)或慢网络环境时,是重复处理的高发场景。

尝试

这里针对“用户提交退款申请”的例子,说明一下尝试过的防重复处理方法的效果。后端防重复处理的方式,我们先后尝试了三种:

(1)基于DB中退款订单状态的验证

这种方式简单直观,从DB查询出来的退款详情(包括状态)往往还可以用在后续逻辑中,没有花额外的工作专门应对重复请求的问题。

这种查询状态后进行验证的逻辑,从代码上线后就一直存在于所有含状态的业务逻辑处理中,必不可少。但对于防重复处理效果并不好:在前端添加防重复提交前,每周平均在25笔;前端优化后,每周降到7笔。这个数量占总退款申请数的3%%,一个仍然无法接受的比例。

理论上,任意次请求只要在数据状态更新之前都完成了查询操作,则业务逻辑的重复处理就会发生。如下图所示。优化的方向是减少查询到更新之间业务处理时间,可降低空档期的并发影响。极致情况下如果查询和更新变成了原子操作,则就不存在我们当前的问题。

(2)基于缓存数据状态的验证

Redis存储查询轻量快速。在request进来的时候,可以先记录在缓存中。后续进来的request每次进行验证。整个流程处理完成,清除缓存。以退款为例子:

  • I. 每次退款发起申请,读取缓存中是否有以orderId为key的值
  • II. 没有,则往缓存中写入以orderId为key的value
  • III.有,则说明有该订单的退款正在进行。
  • IV. 操作完清缓存,或者缓存存值的时候设置生命周期

与1)的发放相比,数据库换成响应更快的缓存。但是仍然不是原子操作。插入和读取缓存还是有时间间隔。在极致的情况下还是存在重复操作的情况。此方法优化后,每周1笔重复操作。

(3)利用唯一索引机制的验证

需要原子性操作,想到了数据库的唯一索引。新建一个TradeLock表:

CREATE TABLE `TradeLock` (
`id` int(11) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`type` int(11) NOT NULL COMMENT '锁类型',
`lockId` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '业务ID',
`status` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '锁状态',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='Trade锁机制';

● 每次request进来则往表里面插入数据:

成功,则可以继续操作(相当于获取锁);
失败,则说明有操作在进行。

● 操作完成后,删除此条记录。(相当于释放锁)。

目前已经上线,等待下周的数据统计。

(4)基于缓存的计数器验证

由于数据库的操作比较消耗性能,了解到redis的计数器也是原子性操作。果断采用计数器。既可以提高性能,还不用存储,而且能提升qps的峰值。

还是以订单退款为例子:

● 每次request进来则新建一个以orderId为key的计数器,然后+1。

如果>1(不能获得锁): 说明有操作在进行,删除。
如果=1(获得锁): 可以操作。

● 操作结束(删除锁):删除这个计数器。

要了解计数器,可以参考:http://www.redis.cn/commands/incr.html

总结:

PHP语言自身没有提供进程互斥和锁定机制。因此才有了我们上面的尝试。网上也有文件锁机制,但是考虑到我们的分布式部署,建议还是用缓存。在大并发的情况下,程序各种情况的发生。特别是涉及到金额操作,不能有一分一毫的差距。所以在大并发要互斥的情况下可以考虑3、4两种方案。

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