SpringBoot接口防抖(防重复提交)的一些实现方案

怼烎@ 2024-04-29 19:27 110阅读 0赞

作为一名老码农，在开发后端Java业务系统，包括各种管理后台和小程序等。在这些项目中，我设计过单/多租户体系系统，对接过许多开放平台，也搞过消息中心这类较为复杂的应用，但幸运的是，我至今还没有遇到过线上系统由于代码崩溃导致资损的情况。这其中的原因有三点：一是业务系统本身并不复杂；二是我一直遵循某大厂代码规约，在开发过程中尽可能按规约编写代码；三是经过多年的开发经验积累，我成为了一名熟练工，掌握了一些实用的技巧。

### **啥是防抖** ###

![图片][6958a048c831d2a8bdc85b28cd56ff98.jpeg]

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> ❝
> 
> 所谓防抖，一是防用户手抖，二是防网络抖动。在Web系统中，表单提交是一个非常常见的功能，如果不加控制，容易因为用户的误操作或网络延迟导致同一请求被发送多次，进而生成重复的数据记录。要针对用户的误操作，前端通常会实现按钮的loading状态，阻止用户进行多次点击。而对于网络波动造成的请求重发问题，仅靠前端是不行的。为此，后端也应实施相应的防抖逻辑，确保在网络波动的情况下不会接收并处理同一请求多次。

一个理想的防抖组件或机制，我觉得应该具备以下特点：

1.  逻辑正确，也就是不能误判；
2.  响应迅速，不能太慢；
3.  易于集成，逻辑与业务解耦；
4.  良好的用户反馈机制，比如提示“您点击的太快了”

### **思路解析** ###

前面讲了那么多，我们已经知道接口的防抖是很有必要的了，但是在开发之前，我们需要捋清楚几个问题。

##### **哪一类接口需要防抖?** #####

接口防抖也不是每个接口都需要加，一般需要加防抖的接口有这几类：

*  用户输入类接口：比如搜索框输入、表单输入等，用户输入往往会频繁触发接口请求，但是每次触发并不一定需要立即发送请求，可以等待用户完成输入一段时间后再发送请求。
 *  按钮点击类接口：比如提交表单、保存设置等，用户可能会频繁点击按钮，但是每次点击并不一定需要立即发送请求，可以等待用户停止点击一段时间后再发送请求。
 *  滚动加载类接口：比如下拉刷新、上拉加载更多等，用户可能在滚动过程中频繁触发接口请求，但是每次触发并不一定需要立即发送请求，可以等待用户停止滚动一段时间后再发送请求。

##### **如何确定接口是重复的？** #####

防抖也即防重复提交，那么如何确定两次接口就是重复的呢？首先，我们需要给这两次接口的调用加一个时间间隔，大于这个时间间隔的一定不是重复提交；其次，两次请求提交的参数比对，不一定要全部参数，选择标识性强的参数即可；最后，如果想做的更好一点，还可以加一个请求地址的对比。

### **分布式部署下如何做接口防抖？** ###

有两个方案：

##### **使用共享缓存** #####

流程图如下：

![图片][0084a01ca36d435597d6ec7d203b05b5.jpeg]

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##### **使用分布式锁** #####

流程图如下：

![图片][061badac95c8959ff77c8acd9b2b4710.jpeg]

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> 
> 常见的分布式组件有Redis、Zookeeper等，但结合实际业务来看，一般都会选择Redis，因为Redis一般都是Web系统必备的组件，不需要额外搭建。

### **具体实现** ###

现在有一个保存用户的接口

@PostMapping("/add")
    @RequiresPermissions(value = "add")
    @Log(methodDesc = "添加用户")
    public ResponseEntity<String> add(@RequestBody AddReq addReq) {
            return userService.add(addReq);
    }

AddReq.java

package com.summo.demo.model.request;
    import java.util.List;
    import lombok.Data;
    @Datapublic class AddReq {
        /**     * 用户名称     */    private String userName;
        /**     * 用户手机号     */    private String userPhone;
        /**     * 角色ID列表     */    private List<Long> roleIdList;}

> ❝
> 
> 目前数据库表中没有对userPhone字段做UK索引，这就会导致每调用一次add就会创建一个用户，即使userPhone相同。

### **请求锁** ###

根据上面的要求，我定了一个注解`@RequestLock`，使用方式很简单，把这个注解打在接口方法上即可。**RequestLock.java**

package com.summo.demo.model.request;
    
    import java.util.List;
    
    import lombok.Data;
    
    @Data
    public class AddReq {
    
        /**
         * 用户名称
         */
        private String userName;
    
        /**
         * 用户手机号
         */
        private String userPhone;
    
        /**
         * 角色ID列表
         */
        private List<Long> roleIdList;
    }

> ❝
> 
> `@RequestLock`注解定义了几个基础的属性，redis锁前缀、redis锁时间、redis锁时间单位、key分隔符。其中前面三个参数比较好理解，都是一个锁的基本信息。key分隔符是用来将多个参数合并在一起的，比如userName是张三，userPhone是123456，那么完整的key就是"张三&123456"，最后再加上redis锁前缀，就组成了一个唯一key。

### **唯一key生成** ###

这里有些同学可能就要说了，直接拿参数来生成key不就行了吗？额，不是不行，但我想问一个问题：如果这个接口是文章发布的接口，你也打算把内容当做key吗？要知道，Redis的效率跟key的大小息息相关。所以，我的建议是`选取合适的字段作为key就行了，没必要全都加上`。

要做到参数可选，那么用注解的方式最好了，注解如下**RequestKeyParam.java**

package com.example.requestlock.lock.annotation;
    
    import java.lang.annotation.*;
    
    /**
     * @description 加上这个注解可以将参数设置为key
     */
    @Target({ElementType.METHOD, ElementType.PARAMETER, ElementType.FIELD})
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Documented
    @Inherited
    public @interface RequestKeyParam {
    
    }

> ❝
> 
> 这个注解加到参数上就行，没有多余的属性。

接下来就是lockKey的生成了，代码如下**RequestKeyGenerator.java**

import java.lang.annotation.Annotation;
    import java.lang.reflect.Field;
    import java.lang.reflect.Method;
    import java.lang.reflect.Parameter;
    
    import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
    import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
    import org.springframework.util.ReflectionUtils;
    import org.springframework.util.StringUtils;
    
    public class RequestKeyGenerator {
        /**
         * 获取LockKey
         *
         * @param joinPoint 切入点
         * @return
         */
        public static String getLockKey(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
            //获取连接点的方法签名对象
            MethodSignature methodSignature = (MethodSignature)joinPoint.getSignature();
            //Method对象
            Method method = methodSignature.getMethod();
            //获取Method对象上的注解对象
            RequestLock requestLock = method.getAnnotation(RequestLock.class);
            //获取方法参数
            final Object[] args = joinPoint.getArgs();
            //获取Method对象上所有的注解
            final Parameter[] parameters = method.getParameters();
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int i = 0; i < parameters.length; i++) {
                final RequestKeyParam keyParam = parameters[i].getAnnotation(RequestKeyParam.class);
                //如果属性不是RequestKeyParam注解，则不处理
                if (keyParam == null) {
                    continue;
                }
                //如果属性是RequestKeyParam注解，则拼接 连接符 "& + RequestKeyParam"
                sb.append(requestLock.delimiter()).append(args[i]);
            }
            //如果方法上没有加RequestKeyParam注解
            if (StringUtils.isEmpty(sb.toString())) {
                //获取方法上的多个注解（为什么是两层数组：因为第二层数组是只有一个元素的数组）
                final Annotation[][] parameterAnnotations = method.getParameterAnnotations();
                //循环注解
                for (int i = 0; i < parameterAnnotations.length; i++) {
                    final Object object = args[i];
                    //获取注解类中所有的属性字段
                    final Field[] fields = object.getClass().getDeclaredFields();
                    for (Field field : fields) {
                        //判断字段上是否有RequestKeyParam注解
                        final RequestKeyParam annotation = field.getAnnotation(RequestKeyParam.class);
                        //如果没有，跳过
                        if (annotation == null) {
                            continue;
                        }
                        //如果有，设置Accessible为true（为true时可以使用反射访问私有变量，否则不能访问私有变量）
                        field.setAccessible(true);
                        //如果属性是RequestKeyParam注解，则拼接 连接符" & + RequestKeyParam"
                        sb.append(requestLock.delimiter()).append(ReflectionUtils.getField(field, object));
                    }
                }
            }
            //返回指定前缀的key
            return requestLock.prefix() + sb;
        }
    }
    > 由于``@RequestKeyParam``可以放在方法的参数上，也可以放在对象的属性上，所以这里需要进行两次判断，一次是获取方法上的注解，一次是获取对象里面属性上的注解。

### **重复提交判断** ###

##### **Redis缓存方式** #####

**RedisRequestLockAspect.java**

import java.lang.reflect.Method;
    import com.summo.demo.exception.biz.BizException;
    import com.summo.demo.model.response.ResponseCodeEnum;
    import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
    import org.aspectj.lang.annotation.Around;
    import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
    import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    import org.springframework.core.annotation.Order;
    import org.springframework.data.redis.connection.RedisStringCommands;
    import org.springframework.data.redis.core.RedisCallback;
    import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
    import org.springframework.data.redis.core.types.Expiration;
    import org.springframework.util.StringUtils;
    
    /**
     * @description 缓存实现
     */
    @Aspect
    @Configuration
    @Order(2)
    public class RedisRequestLockAspect {
    
        private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    
        @Autowired
        public RedisRequestLockAspect(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {
            this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;
        }
    
        @Around("execution(public * * (..)) && @annotation(com.summo.demo.config.requestlock.RequestLock)")
        public Object interceptor(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
            MethodSignature methodSignature = (MethodSignature)joinPoint.getSignature();
            Method method = methodSignature.getMethod();
            RequestLock requestLock = method.getAnnotation(RequestLock.class);
            if (StringUtils.isEmpty(requestLock.prefix())) {
                throw new BizException(ResponseCodeEnum.BIZ_CHECK_FAIL, "重复提交前缀不能为空");
            }
            //获取自定义key
            final String lockKey = RequestKeyGenerator.getLockKey(joinPoint);
            // 使用RedisCallback接口执行set命令，设置锁键；设置额外选项：过期时间和SET_IF_ABSENT选项
            final Boolean success = stringRedisTemplate.execute(
                (RedisCallback<Boolean>)connection -> connection.set(lockKey.getBytes(), new byte[0],
                    Expiration.from(requestLock.expire(), requestLock.timeUnit()),
                    RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT));
            if (!success) {
                throw new BizException(ResponseCodeEnum.BIZ_CHECK_FAIL, "您的操作太快了,请稍后重试");
            }
            try {
                return joinPoint.proceed();
            } catch (Throwable throwable) {
                throw new BizException(ResponseCodeEnum.BIZ_CHECK_FAIL, "系统异常");
            }
        }
    }

> ❝
> 
> 这里的核心代码是stringRedisTemplate.execute里面的内容，正如注释里面说的“使用RedisCallback接口执行set命令，设置锁键；设置额外选项：过期时间和SET\_IF\_ABSENT选项”，有些同学可能不太清楚`SET_IF_ABSENT`是个啥,这里我解释一下：`SET_IF_ABSENT`是 RedisStringCommands.SetOption 枚举类中的一个选项，用于在执行 SET 命令时设置键值对的时候，如果键不存在则进行设置，如果键已经存在，则不进行设置。

##### **Redisson分布式方式** #####

Redisson分布式需要一个额外依赖，引入方式

<dependency>
        <groupId>org.redisson</groupId>
        <artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>3.10.6</version>
    </dependency>

由于我之前的代码有一个RedisConfig，引入Redisson之后也需要单独配置一下，不然会和RedisConfig冲突**RedissonConfig.java**

import org.redisson.Redisson;
    import org.redisson.api.RedissonClient;
    import org.redisson.config.Config;
    import org.springframework.context.annotation.Bean;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    
    @Configuration
    public class RedissonConfig {
    
        @Bean
        public RedissonClient redissonClient() {
            Config config = new Config();
            // 这里假设你使用单节点的Redis服务器
            config.useSingleServer()
                // 使用与Spring Data Redis相同的地址
                .setAddress("redis://127.0.0.1:6379");
            // 如果有密码
            //.setPassword("xxxx");
            // 其他配置参数
            //.setDatabase(0)
            //.setConnectionPoolSize(10)
            //.setConnectionMinimumIdleSize(2);
            // 创建RedissonClient实例
            return Redisson.create(config);
        }
    }

配好之后，核心代码如下**RedissonRequestLockAspect.java**

mport java.lang.reflect.Method;
    
    import com.summo.demo.exception.biz.BizException;
    import com.summo.demo.model.response.ResponseCodeEnum;
    import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
    import org.aspectj.lang.annotation.Around;
    import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
    import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
    import org.redisson.api.RLock;
    import org.redisson.api.RedissonClient;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.context.annotation.Configuration;
    import org.springframework.core.annotation.Order;
    import org.springframework.util.StringUtils;
    
    /**
     * @description 分布式锁实现
     */
    @Aspect
    @Configuration
    @Order(2)
    public class RedissonRequestLockAspect {
        private RedissonClient redissonClient;
    
        @Autowired
        public RedissonRequestLockAspect(RedissonClient redissonClient) {
            this.redissonClient = redissonClient;
        }
    
        @Around("execution(public * * (..)) && @annotation(com.summo.demo.config.requestlock.RequestLock)")
        public Object interceptor(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
            MethodSignature methodSignature = (MethodSignature)joinPoint.getSignature();
            Method method = methodSignature.getMethod();
            RequestLock requestLock = method.getAnnotation(RequestLock.class);
            if (StringUtils.isEmpty(requestLock.prefix())) {
                throw new BizException(ResponseCodeEnum.BIZ_CHECK_FAIL, "重复提交前缀不能为空");
            }
            //获取自定义key
            final String lockKey = RequestKeyGenerator.getLockKey(joinPoint);
            // 使用Redisson分布式锁的方式判断是否重复提交
            RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey);
            boolean isLocked = false;
            try {
                //尝试抢占锁
                isLocked = lock.tryLock();
                //没有拿到锁说明已经有了请求了
                if (!isLocked) {
                    throw new BizException(ResponseCodeEnum.BIZ_CHECK_FAIL, "您的操作太快了,请稍后重试");
                }
                //拿到锁后设置过期时间
                lock.lock(requestLock.expire(), requestLock.timeUnit());
                try {
                    return joinPoint.proceed();
                } catch (Throwable throwable) {
                    throw new BizException(ResponseCodeEnum.BIZ_CHECK_FAIL, "系统异常");
                }
            } catch (Exception e) {
                throw new BizException(ResponseCodeEnum.BIZ_CHECK_FAIL, "您的操作太快了,请稍后重试");
            } finally {
                //释放锁
                if (isLocked && lock.isHeldByCurrentThread()) {
                    lock.unlock();
                }
            }
    
        }
    }

> ❝
> 
> Redisson的核心思路就是抢锁，当一次请求抢到锁之后，对锁加一个过期时间，在这个时间段内重复的请求是无法获得这个锁，也不难理解。

测试一下。

*  **第一次提交，"添加用户成功"**

![图片][b72235d7f8900ec175f83e2f3da278e8.jpeg]

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*  **短时间内重复提交，"BIZ-0001:您的操作太快了,请稍后重试"**

![图片][9a066477f74adc450b70be0d44486662.jpeg]

图片

*  **过几秒后再次提交，"添加用户成功"**

![图片][c18349b7feb4e2b90abd4480a6c138b8.jpeg]

图片

> ❝
> 
> 从测试的结果上看，防抖是做到了，但是随着缓存消失、锁失效，还是可以发起同样的请求，所以要真正做到接口幂等性，还需要业务代码的判断、设置数据库表的UK索引等操作。我在文章里面说到生成唯一key的时候没有加用户相关的信息，比如用户ID、IP属地等，真实生产环境建议加上这些，可以更好地减少误判。

[6958a048c831d2a8bdc85b28cd56ff98.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/29/8f3ae764d5b3427291c9b97db2783344.jpeg
[0084a01ca36d435597d6ec7d203b05b5.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/29/3ed60abb8b09445e9a47c60699381f36.jpeg
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[b72235d7f8900ec175f83e2f3da278e8.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/29/07b7e21a816240879004441b4c864913.jpeg
[9a066477f74adc450b70be0d44486662.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/29/ae575e210c1f4b7cbf2d5c77026b622f.jpeg
[c18349b7feb4e2b90abd4480a6c138b8.jpeg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/29/ef315f5d0b274c1abfb47bcfea17dec3.jpeg