2023年（Q3财年）技术部门CTO线技术人员晋升考核机试题
分布式篇-G 分布式幂等架构设计
*参考答案*
出题人：湖北TL田超凡
答案制定：湖北TL田超凡
*****试卷启用前绝密****
1 幂等的基本概念
答：幂等指的是同一块业务逻辑重复多次执行时，只能令其生效一次，防止重复执行。
2 幂等的发生场景
答：
- RPC调用接口的幂等性问题
- MQ消费者防止重复消费的幂等性问题
- 定时任务防止重复执行的幂等性问题
3 RPC调用接口的幂等性问题产生背景
答：客户端向服务器端发送请求，服务器端一直不返回响应给客户端。客户端设置一个超时时间，当服务器端超过规定的时间还不返回响应给客户端时，就认为其已经超时。
服务器端超时，客户端会重试发送请求到服务器端，从而导致同一个接口可能被多次RPC调用的问题。
4 RPC调用接口的幂等性问题解决方案
答：分三种情况讨论：
- INSERT类型：将全局id作为主键插入到数据库表中，防止重复插入
- UPDATE类型：基于CAS乐观锁+版本号Version控制
- DELETE类型：大多数都不是物理删除，而是逻辑删除。逻辑删除本质还是UPDATE修改状态，所以也可以采用CAS乐观锁+版本号Version控制。
5 MQ消费者防止重复消费的幂等性问题解决方案
答：消息内容中新增一个全局消息id
MQ消费者接收到消息后，获取全局消息id，到数据库中查询
如果不存在，说明该消息没有被消费过，正常消费
如果已存在，说明该消息已经被消费过，不再重复消费，直接丢弃该消息。
6 定时任务防止重复执行的幂等性问题解决方案
答：
- 彻底解耦。将定时任务逻辑和业务逻辑实现彻底解耦分开，只对业务逻辑实现服务集群，不对定时任务逻辑实现服务集群（定时任务服务单机）
- 配置文件新增开关。服务启动时先读取该开关配置，如果配置了开启，则加载定时任务类、执行定时任务。如果配置了关闭，则不加载定时任务类、不执行定时任务。
- 数据库主键唯一性。多个服务同时插入相同主键id到同一个数据库表中，因为数据库表中的主键是由唯一约束的，所以只有一个服务能插入成功，谁插入成功谁就可以执行定时任务。
- 分布式锁。每个服务本质都是一个JVM，可以基于分布式锁机制实现：多个服务JVM同时获取分布式锁，同一时刻只有一个JVM能获取到分布式锁，谁获取到分布式锁，谁就可以执行定时任务。分布式锁的主流实现方案有两种：基于zookeeper实现分布式锁和基于redis实现分布式锁，可以根据实际业务场景的需要选择合适的实现方案。
- 分布式任务调度平台。同时解决定时任务高可用和幂等性问题。