分布式幂等体系（Idempotency System）—— 如何从单接口防重复进化到全链路幂等保障？

前言：为什么“幂等”是分布式系统最关键的工程概念之一？

• 并发写入
• 重试机制
• MQ 至少一次投递
• 网络超时 + 客户端重发
• 不做幂等 = 订单重复扣钱、优惠券发多张、库存扣穿

幂等的四类场景

• 接口幂等（API）
• 消息幂等（MQ）
• 任务幂等（定时任务、补偿任务）
• 数据变化幂等（状态机 + 双写）

幂等的三大核心策略

1. 请求标识（Idempotent Key）
2. 幂等记录表（Idempotent Table）
3. 状态驱动（State Machine Idempotency）

接口幂等设计

• 幂等 Key：用户ID+业务ID+业务时间戳
• 幂等表：uniq key 保证唯一执行
• 请求 + 结果缓存（防止重复提交）

消息幂等（MQ）

• 消费幂等表
• 消费偏移量（Offset）保障
• State-based 消费（状态机避免重复消费）

任务幂等设计

• 定时任务重复执行怎么办？
• 任务执行记录表
• 任务锁（分布式锁 + 去重机制）

状态机幂等（订单、审批、工作流的核心）

• 幂等不依赖请求，而依赖状态转换规则
• 例如：已支付 → 再次支付 = 忽略
• 适用于金融、B 端审批、业务流程类系统

全链路幂等（高级版）

• API → MQ → DB → 缓存 → 下游系统
• 整条链必须具有“重复不会产生第二次效果”的能力
• 可以通过 Event ID / TraceId + 状态机实现

案例：订单支付幂等体系完整落地

• 下单 → 回调 → 状态机迁移
• 任何重复请求/重复回调都不会再处理
• 幂等日志 + 事件校验

总结