作者 | 磊哥,来源 | Java中文社群(ID:javacn666),转载请联系授权(微信ID:GG_Stone),有位朋友,某天突然问磊哥:在 Java 中,防止重复提交最简单的方案是什么?,这句话中包含了两个关键信息,第一:防止重复提交;第二:最简单。,于是磊哥问他,是单机环境还是分布式环境?,得到的反馈是单机环境,那就简单了,于是磊哥就开始装*了。,话不多说,我们先来复现这个问题。,根据朋友的反馈,大致的场景是这样的,如下图所示:,简化的模拟代码如下(基于 Spring Boot):,于是磊哥就想到:通过前、后端分别拦截的方式来解决数据重复提交的问题。,前端拦截是指通过 HTML 页面来拦截重复请求,比如在用户点击完“提交”按钮后,我们可以把按钮设置为不可用或者隐藏状态。,执行效果如下图所示:,前端拦截的实现代码:,但前端拦截有一个致命的问题,如果是懂行的程序员或非法用户可以直接绕过前端页面,通过模拟请求来重复提交请求,比如充值了 100 元,重复提交了 10 次变成了 1000 元(瞬间发现了一个致富的好办法)。,所以除了前端拦截一部分正常的误操作之外,后端的拦截也是必不可少。,后端拦截的实现思路是在方法执行之前,先判断此业务是否已经执行过,如果执行过则不再执行,否则就正常执行。,我们将请求的业务 ID 存储在内存中,并且通过添加互斥锁来保证多线程下的程序执行安全,大体实现思路如下图所示:,然而,将数据存储在内存中,最简单的方法就是使用 HashMap 存储,或者是使用 Guava Cache 也是同样的效果,但很显然 HashMap 可以更快的实现功能,所以我们先来实现一个 HashMap 的防重(防止重复)版本。,实现效果如下图所示:,存在的问题:此实现方式有一个致命的问题,因为 HashMap 是无限增长的,因此它会占用越来越多的内存,并且随着 HashMap 数量的增加查找的速度也会降低,所以我们需要实现一个可以自动“清除”过期数据的实现方案。,此版本解决了 HashMap 无限增长的问题,它使用数组加下标计数器(reqCacheCounter)的方式,实现了固定数组的循环存储。,当数组存储到最后一位时,将数组的存储下标设置 0,再从头开始存储数据,实现代码如下:,上一种实现方法将判断和添加业务,都放入 synchronized 中进行加锁操作,这样显然性能不是很高,于是我们可以使用单例中著名的 DCL(Double Checked Locking,双重检测锁)来优化代码的执行效率,实现代码如下:,上面的代码基本已经实现了重复数据的拦截,但显然不够简洁和优雅,比如下标计数器的声明和业务处理等,但值得庆幸的是 Apache 为我们提供了一个 commons-collections 的框架,里面有一个非常好用的数据结构 LRUMap 可以保存指定数量的固定的数据,并且它会按照 LRU 算法,帮你清除最不常用的数据。,首先,我们先来添加 Apache commons collections 的引用:,实现代码如下:,使用了 LRUMap 之后,代码显然简洁了很多。,以上都是方法级别的实现方案,然而在实际的业务中,我们可能有很多的方法都需要防重,那么接下来我们就来封装一个公共的方法,以供所有类使用:,调用代码如下:,既然 LRUMap 如此强大,我们就来看看它是如何实现的。,LRUMap 的本质是持有头结点的环回双链表结构,它的存储结构如下:,当调用查询方法时,会将使用的元素放在双链表 header 的前一个位置,源码如下:,如果新增元素时,容量满了就会移除 header 的后一个元素,添加源码如下:,判断容量的源码:,容量未满就直接添加数据:,如果容量满了,就调用 reuseMapping 方法使用 LRU 算法对数据进行清除。,综合来说:LRUMap 的本质是持有头结点的环回双链表结构,当使用元素时,就将该元素放在双链表 header 的前一个位置,在新增元素时,如果容量满了就会移除 header 的后一个元素。,本文讲了防止数据重复提交的 6 种方法,首先是前端的拦截,通过隐藏和设置按钮的不可用来屏蔽正常操作下的重复提交。但为了避免非正常渠道的重复提交,我们又实现了 5 个版本的后端拦截:HashMap 版、固定数组版、双重检测锁的数组版、LRUMap 版和 LRUMap 的封装版。,特殊说明:本文所有的内容仅适用于单机环境下的重复数据拦截,如果是分布式环境需要配合数据库或 Redis 来实现。
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