搬山道猿

2023-03-14 10:03 湖南科技大学后端发布于湖南

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SpringBoot自定义注解 + AOP 防止重复提交

哪些因素会引起重复提交？

开发的项目中可能会出现下面这些情况：

前端下单按钮重复点击导致订单创建多次
网速等原因造成页面卡顿，用户重复刷新提交请求
黑客或恶意用户使用postman等http工具重复恶意提交表单

重复提交会带来哪些问题？

重复提交带来的问题

会导致表单重复提交，造成数据重复或者错乱
核心接口的请求增加，消耗服务器负载，严重甚至会造成服务器宕机

订单的防重复提交你能想到几种方案？

核心接口需要做防重提交，你应该可以想到以下几种方案:

方式一：前端JS控制点击次数，屏蔽点击按钮无法点击 前端可以被绕过，前端有限制，后端也需要有限制

方式二：数据库或者其他存储增加唯一索引约束 需要想出满足业务需求的唯一索引约束，比如注册的手机号唯一。但是有些业务是没有唯一性限制的,且重复提交也会导致数据错乱，比如你在电商平台可以买一部手机，也可以买两部手机

方式三：服务端token令牌方式 下单前先获取令牌-存储redis，下单时一并把token提交并检验和删除-lua脚本

分布式情况下，采用Lua脚本进行操作(保障原子性)

其中方式三是大家采用的最多的，那有没更加优雅的方式呢？

假如系统中不止一个地方，需要用到这种防重复提交，每一次都要写这种lua脚本，代码耦合性太强，这种又不属于业务逻辑，所以不推荐耦合进service中，可读性较低。

本文采用自定义注解+AOP的方式，优雅的实现防止重复提交功能。

自定义注解

Java核心知识-自定义注解(先了解下什么是自定义注解)

Annotation(注解)

从JDK 1.5开始, Java增加了对元数据(MetaData)的支持，也就是 Annotation(注解)。注解其实就是代码里的特殊标记，它用于替代配置文件，常见的很多，有 @Override、@Deprecated等

什么是元注解

元注解是注解的注解，比如当我们需要自定义注解时会需要一些元注解（meta-annotation），如@Target和@Retention

java内置4种元注解

@Target 表示该注解用于什么地方

ElementType.CONSTRUCTOR 用在构造器
ElementType.FIELD 用于描述域-属性上
ElementType.METHOD 用在方法上
ElementType.TYPE 用在类或接口上
ElementType.PACKAGE 用于描述包

@Retention 表示在什么级别保存该注解信息

RetentionPolicy.SOURCE 保留到源码上
RetentionPolicy.CLASS 保留到字节码上
RetentionPolicy.RUNTIME 保留到虚拟机运行时（最多，可通过反射获取）

@Documented 将此注解包含在 javadoc 中

@Inherited 是否允许子类继承父类中的注解
@interface 用来声明一个注解，可以通过default来声明参数的默认值

自定义注解时，自动继承了java.lang.annotation.Annotation接口，可以通过反射可以获取自定义注解

AOP+自定义注解接口防重提交多场景设计

防重提交方式

token令牌方式
ip+类+方法方式(方法参数)

利用AOP来实现

Aspect Oriented Program 面向切面编程，在不改变原有逻辑上增加额外的功能
AOP思想把功能分两个部分，分离系统中的各种关注点

好处

减少代码侵入，解耦
可以统一处理横切逻辑，方便添加和删除横切逻辑

业务流程：

代码实战防重提交自定义注解之Token令牌/参数方式

自定义注解token令牌方式

第一步自定义注解

import java.lang.annotation.*;
/**
 * 自定义防重提交
 */
@Documented
@Target(ElementType.METHOD)//可以用在方法上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//保留到虚拟机运行时,可通过反射获取
public @interface RepeatSubmit {
    /**
     * 防重提交，支持两种，一个是方法参数，一个是令牌
     */
    enum Type { PARAM, TOKEN }
    /**
     * 默认防重提交，是方法参数
     * @return
     */
    Type limitType() default Type.PARAM;
    /**
     * 加锁过期时间，默认是5秒
     * @return
     */
    long lockTime() default 5;
}
复制代码

第二步引入redis

#-------redis连接配置-------
spring.redis.client-type=jedis
spring.redis.host=120.79.xxx.xxx
spring.redis.password=123456
spring.redis.port=6379
spring.redis.jedis.pool.max-active=100
spring.redis.jedis.pool.max-idle=100
spring.redis.jedis.pool.min-idle=100
spring.redis.jedis.pool.max-wait=60000
复制代码

第三步下单前获取令牌用于防重提交

@Autowired
private StringRedisTemplate redisTemplate;
/**
 * 提交订单令牌的缓存key
 */
public static final String SUBMIT_ORDER_TOKEN_KEY = "order:submit:%s:%s";

/**
  * 下单前获取令牌用于防重提交
  * @return
  */
@GetMapping("token")
public JsonData getOrderToken(){
  //获取登录账户
  long accountNo = LoginInterceptor.threadLocal.get().getAccountNo();
  //随机获取32位的数字+字母作为token
  String token = CommonUtil.getStringNumRandom(32);
  //key的组成
  String key = String.format(RedisKey.SUBMIT_ORDER_TOKEN_KEY,accountNo,token);
  //令牌有效时间是30分钟
  redisTemplate.opsForValue().set(key, String.valueOf(Thread.currentThread().getId()),30,TimeUnit.MINUTES);

  return JsonData.buildSuccess(token);
}

/**
 * 获取随机长度的串
 *
 * @param length
 * @return
 */
private static final String ALL_CHAR_NUM = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";

public static String getStringNumRandom(int length) {
  //生成随机数字和字母,
  Random random = new Random();
  StringBuilder saltString = new StringBuilder(length);
  for (int i = 1; i <= length; ++i) {

    saltString.append(ALL_CHAR_NUM.charAt(random.nextInt(ALL_CHAR_NUM.length())));
  }
  return saltString.toString();
}
复制代码

第四步定义切面类-开发解析器

根据type区分是使用token方式还是参数方式

先看下token的方式

/**
 * 定义一个切面类
 **/
@Aspect
@Component
@Slf4j
public class RepeatSubmitAspect {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;
 
    /**
     * 定义 @Pointcut注解表达式, 通过特定的规则来筛选连接点, 就是Pointcut，选中那几个你想要的方法
     * 在程序中主要体现为书写切入点表达式（通过通配、正则表达式）过滤出特定的一组 JointPoint连接点
     * 方式一：@annotation：当执行的方法上拥有指定的注解时生效（本博客采用这）
     * 方式二：execution：一般用于指定方法的执行
     */
    @Pointcut("@annotation(repeatSubmit)")
    public void pointCutNoRepeatSubmit(RepeatSubmit repeatSubmit) {
 
    }
 
    /**
     * 环绕通知, 围绕着方法执行
     * @param joinPoint
     * @param repeatSubmit
     * @return
     * @throws Throwable
     * @Around 可以用来在调用一个具体方法前和调用后来完成一些具体的任务。
     * <p>
     * 方式一：单用 @Around("execution(* net.wnn.controller.*.*(..))")可以
     * 方式二：用@Pointcut和@Around联合注解也可以（本博客采用这个）
     * <p>
     * <p>
     * 两种方式
     * 方式一：加锁 固定时间内不能重复提交
     * <p>
     * 方式二：先请求获取token，这边再删除token,删除成功则是第一次提交
     */
    @Around("pointCutNoRepeatSubmit(repeatSubmit)")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint, RepeatSubmit repeatSubmit) throws Throwable {
        HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
        long accountNo = LoginInterceptor.threadLocal.get().getAccountNo();
        //用于记录成功或者失败
        boolean res = false;
        //防重提交类型
        String type = repeatSubmit.limitType().name();
        if (type.equalsIgnoreCase(RepeatSubmit.Type.PARAM.name())) {
            //方式一，参数形式防重提交
           } else {
            //方式二，令牌形式防重提交
            String requestToken = request.getHeader("request-token");
            if (StringUtils.isBlank(requestToken)) {
                throw new BizException(BizCodeEnum.ORDER_CONFIRM_TOKEN_EQUAL_FAIL);
            }
            String key = String.format(RedisKey.SUBMIT_ORDER_TOKEN_KEY, accountNo, requestToken);
            /**
             * 提交表单的token key
             * 方式一：不用lua脚本获取再判断，之前是因为 key组成是 order:submit:accountNo, value是对应的token，所以需要先获取值，再判断
             * 方式二：可以直接key是 order:submit:accountNo:token,然后直接删除成功则完成
             */
            res = redisTemplate.delete(key);
        }
        if (!res) {
            log.error("请求重复提交");
            log.info("环绕通知中");
            return null;
        }
        log.info("环绕通知执行前");
        Object obj = joinPoint.proceed();
        log.info("环绕通知执行后");
        return obj;
    }
}
复制代码

验证结果

第一次请求后，执行正常查询筛选逻辑

再次请求同一个接口:

这样就完成了通过AOP token的防止重复提交

再看下参数的防重方式

参数式防重复的核心就是IP地址+类+方法+账号的方式，增加到redis中做为key。第一次加锁成功返回true，第二次返回false，通过这种来做到的防重复。

先介绍下Redission: Redission是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格，支持多样Redis配置支持、丰富连接方式、分布式对象、分布式集合、分布式锁、分布式服务、多种序列化方式、三方框架整合。 Redisson底层采用的是Netty 框架官方文档：github.com/redisson/re…

第一步引入依赖pom.xml：

<dependency>
      <groupId>org.redisson</groupId>
      <artifactId>redisson</artifactId>
      <version>3.10.1</version>
</dependency>
复制代码

第二步增加配置：

#-------redis连接配置-------
spring.redis.client-type=jedis
spring.redis.host=120.79.xxx.xxx
spring.redis.password=123456
spring.redis.port=6379
spring.redis.jedis.pool.max-active=100
spring.redis.jedis.pool.max-idle=100
spring.redis.jedis.pool.min-idle=100
spring.redis.jedis.pool.max-wait=60000
复制代码

第三步获取redissonClient:

 
import org.redisson.Redisson;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.redisson.config.Config;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
 
@Configuration
public class RedissionConfiguration {
    @Value("${spring.redis.host}")
    private String redisHost;
    @Value("${spring.redis.port}")
    private String redisPort;
    @Value("${spring.redis.password}")
    private String redisPwd;
    /**
     * 配置分布式锁的redisson
     * @return
     */
    @Bean
    public RedissonClient redissonClient(){
        Config config = new Config();
        //单机方式
        config.useSingleServer().setPassword(redisPwd).setAddress("redis://"+redisHost+":"+redisPort);
        //集群
        //config.useClusterServers().addNodeAddress("redis://192.31.21.1:6379","redis://192.31.21.2:6379")
        RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config);
        return redissonClient;
    }
 
    /**
     * 集群模式
     * 备注：可以用"rediss://"来启用SSL连接
     */
    /*@Bean
    public RedissonClient redissonClusterClient() {
        Config config = new Config();
        config.useClusterServers().setScanInterval(2000) // 集群状态扫描间隔时间，单位是毫秒
              .addNodeAddress("redis://127.0.0.1:7000")
              .addNodeAddress("redis://127.0.0.1:7002");
        RedissonClient redisson = Redisson.create(config);
        return redisson;
    }*/
 
}
复制代码

第四步切面参数防重逻辑：

/**
 * 定义一个切面类
 **/
@Aspect
@Component
@Slf4j
public class RepeatSubmitAspect {
    @Autowired
    private StringRedisTemplate redisTemplate;
    @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;
    /**
     * 定义 @Pointcut注解表达式, 通过特定的规则来筛选连接点, 就是Pointcut，选中那几个你想要的方法
     * 在程序中主要体现为书写切入点表达式（通过通配、正则表达式）过滤出特定的一组 JointPoint连接点
     * 方式一：@annotation：当执行的方法上拥有指定的注解时生效（本博客采用这）
     * 方式二：execution：一般用于指定方法的执行
     */
    @Pointcut("@annotation(repeatSubmit)")
    public void pointCutNoRepeatSubmit(RepeatSubmit repeatSubmit) {
 
    }
 
    /**
     * 环绕通知, 围绕着方法执行
     * @param joinPoint
     * @param repeatSubmit
     * @return
     * @throws Throwable
     * @Around 可以用来在调用一个具体方法前和调用后来完成一些具体的任务。
     * <p>
     * 方式一：单用 @Around("execution(* net.wnn.controller.*.*(..))")可以
     * 方式二：用@Pointcut和@Around联合注解也可以（本博客采用这个）
     * <p>
     * <p>
     * 两种方式
     * 方式一：加锁 固定时间内不能重复提交
     * <p>
     * 方式二：先请求获取token，这边再删除token,删除成功则是第一次提交
     */
    @Around("pointCutNoRepeatSubmit(repeatSubmit)")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint, RepeatSubmit repeatSubmit) throws Throwable {
        HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
        long accountNo = LoginInterceptor.threadLocal.get().getAccountNo();
        //用于记录成功或者失败
        boolean res = false;
        //防重提交类型
        String type = repeatSubmit.limitType().name();
        if (type.equalsIgnoreCase(RepeatSubmit.Type.PARAM.name())) {
            //方式一，参数形式防重提交
            long lockTime = repeatSubmit.lockTime();
            String ipAddr = CommonUtil.getIpAddr(request);
            MethodSignature methodSignature = (MethodSignature)joinPoint.getSignature();
            Method method = methodSignature.getMethod();
            String className = method.getDeclaringClass().getName();
            String key = "order-server:repeat_submit:"+CommonUtil.MD5(String.format("%s-%s-%s-%s",ipAddr,className,method,accountNo));
            //加锁
            // 这种也可以 本博客也介绍下redisson的使用
            // res  = redisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(key, "1", lockTime, TimeUnit.SECONDS);
            RLock lock = redissonClient.getLock(key);
            // 尝试加锁，最多等待0秒，上锁以后5秒自动解锁 [lockTime默认为5s, 可以自定义]
            res = lock.tryLock(0,lockTime,TimeUnit.SECONDS);
        } else {
            //方式二，令牌形式防重提交
            String requestToken = request.getHeader("request-token");
            if (StringUtils.isBlank(requestToken)) {
                throw new BizException(BizCodeEnum.ORDER_CONFIRM_TOKEN_EQUAL_FAIL);
            }
            String key = String.format(RedisKey.SUBMIT_ORDER_TOKEN_KEY, accountNo, requestToken);
            /**
             * 提交表单的token key
             * 方式一：不用lua脚本获取再判断，之前是因为 key组成是 order:submit:accountNo, value是对应的token，所以需要先获取值，再判断
             * 方式二：可以直接key是 order:submit:accountNo:token,然后直接删除成功则完成
             */
            res = redisTemplate.delete(key);
        }
        if (!res) {
            log.error("请求重复提交");
            log.info("环绕通知中");
            return null;
        }
        log.info("环绕通知执行前");
        Object obj = joinPoint.proceed();
        log.info("环绕通知执行后");
        return obj;
    }
}
复制代码

其中lock.tryLock解释下：

// 尝试加锁，最多等待0秒，上锁以后5秒自动解锁 [lockTime默认为5s, 可以自定义] res = lock.tryLock(0,lockTime,TimeUnit.SECONDS);

tryLock只有在调用时空闲的情况下，才会获得该锁。如果锁可用，则获取该锁，并立即返回值为true；如果锁不可用，那么这个方法将立即返回值为false。

典型的用法：

这种用法可以保证在获得了锁的情况下解锁，在没有获得锁的情况下不尝试解锁。

第五步使用

依然是在分页这块做个验证看起来比较清晰

type改成RepeatSubmit.Type.PARAM

/**
* 分页接口
*
* @return
*/
@PostMapping("page")
@RepeatSubmit(limitType = RepeatSubmit.Type.PARAM)
public JsonData page(@RequestBody ProductOrderPageRequest orderPageRequest) {
Map<String, Object> pageResult = productOrderService.page(orderPageRequest);
return JsonData.buildSuccess(pageResult);
}
复制代码

postman请求接口进行验证: