防訂單重複提交策略方法

背景

在業務開發中，我們常常會面對防止重複請求的問題。當服務端對於請求的回應涉及資料的修改，或狀態的變更時，可能會造成極大的危害。重複請求的後果在交易系統、售後維權，以及支付系統中尤其嚴重。

前台操作的抖動，快速操作，網路通訊或後端回應慢，都會增加後端重複處理的機率。前台操作去抖動和防快速操作的措施，我們首先會想到在前端做一層控制。當前端觸發操作時，或彈出確認介面，或disable入口並倒數計時等等，此處不細表。但前端的限制僅能解決少部分問題，且不夠徹底，後端自有的防重複處理措施必不可少，義不容辭。

在介面實作中，我們常要求介面要滿足冪等性，來確保多次重複請求時只有一次有效。

查詢類別的介面幾乎總是冪等的，但在包含諸如資料插入，多模組資料更新時，達到冪等性會比較難，尤其是高並發時的冪等性要求。例如第三方支付前台回調和後台回調，第三方支付批量回調，慢性能業務邏輯（如用戶提交退款申請，商家同意退貨/退款等）或慢網絡環境時，是重複處理的高發場景。

嘗試

這裡針對「使用者提交退款申請」的例子，說明一下嘗試過的防重複處理方法的效果。後端防重複處理的方式，我們先後嘗試了三種：

（1）基於DB中退款訂單狀態的驗證

這種方式簡單直觀，從DB查詢出來的退款詳情（包括狀態）往往還可以用在後續邏輯中，沒有花額外的工作專門處理重複請求的問題。

這種查詢狀態後進行驗證的邏輯，從程式碼上線後就一直存在於所有含狀態的業務邏輯處理中，必不可少。但對於防重複處理效果並不好：在前端添加防重複提交前，每週平均在25筆；前端優化後，每週降到7筆。這個數量佔總退款申請數的3%%，一個仍無法接受的比例。

理論上，任意次請求只要在資料狀態更新之前都完成了查詢操作，則業務邏輯的重複處理就會發生。如下圖所示。最佳化的方向是減少查詢到更新之間業務處理時間，可降低空檔期的同時影響。極致情況下如果查詢和更新變成了原子操作，則不存在我們目前的問題。

（2）基於快取資料狀態的驗證

Redis儲存查詢輕量快速。在request進來的時候，可以先記錄在快取中。後續進來的request每次進行驗證。整個流程處理完成，清除快取。以退款為範例：

• I. 每次退款發起申請，讀取快取中是否有以orderId為key的值
• II. 沒有，則往快取中寫入以orderId為key的value
• III.有，則表示有該訂單的退款正在進行中。
• IV. 操作完清緩存，或是快取存值的時候設定生命週期

#與1）的發放相比，資料庫換成回應更快的快取。但仍然不是原子操作。插入和讀取快取還是有時間間隔。在極致的情況下還是有重複操作的情況。此方法優化後，每週1筆重複操作。

（3）利用唯一索引機制的驗證

需要原子性操作，想到了資料庫的唯一索引。新建一個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進來則往表裡面插入資料：

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。

● 操作完成後，刪除此筆記錄。 （相當於釋放鎖）。

目前已經上線，等待下週的數據統計。

（4）基於快取的計數器驗證

由於資料庫的操作比較消耗性能，了解到redis的計數器也是原子性操作。果斷採用計數器。既可以提高效能，還不用存儲，而且能提升qps的峰值。

還是以訂單退款為例子：

● 每次request進來則新建一個以orderId為key的計數器，然後＋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。

● 操作結束（刪除鎖定）：刪除這個計數器。

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

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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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