《大型系统的接口幂等性设计与实现》

在分布式和高并发系统中，请求重复、超时重试、消息重复是常态。幂等性设计保证同一操作执行多次，结果一致，无副作用。

1. 为什么需要幂等性

• 网络抖动、超时重试可能导致重复提交。
• 消息队列消费失败会重试。
• 用户重复点击操作按钮。
• 分布式事务的补偿机制会重复执行接口。

2. 常见实现方式

1. 唯一请求标识（Request ID）

   • 客户端生成唯一 ID（如 UUID），服务器端记录已处理请求。
   • 再次收到相同 ID 时直接返回历史结果。
   • 适合“提交订单”、“支付请求”等场景。

2. 数据库约束

   • 使用唯一索引防止重复插入。
   • 适合写操作幂等性保障。

3. 状态机控制

   • 业务状态机只允许从特定状态转移。
   • 例如订单状态只能从“未支付”变为“已支付”，重复请求不会再执行。

4. Token 校验机制

   • 客户端请求前从服务器申请一次性 token，使用后立即失效。
   • 常用于防止重复提交表单。

5. 分布式锁

   • Redis 或 Zookeeper 实现的锁，防止多个节点同时执行同一逻辑。

3. 幂等性设计要点

• 明确“幂等粒度”，不要全局化处理。
• 所有幂等性实现都应支持日志追踪。
• 幂等逻辑不能影响正常性能。

4. 案例分析

电商支付接口：

• 客户端生成唯一订单号。
• 服务端保存支付流水号，重复请求直接返回“已支付”状态。
• MQ 消费端通过业务键（如 orderId）实现幂等。

结论：幂等性不是锦上添花，而是后端稳定性的基本保障。设计初期考虑幂等逻辑，能减少大量线上事故。