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🌼前言
🔒单机环境下防止接口重复提交
📕导入依赖
📂项目结构
🚀创建自定义注解
✈创建AOP切面
🚗创建Conotroller
💻分布式环境下防止接口重复提交
📕导入依赖
📂项目结构
🚀创建自定义注解
🚲创建key的生成工具类
🔨创建Redis工具类
🚗创建AOP切面类
🛵创建Controller
🌼前言
在Web应用开发过程中，接口重复提交问题一直是一个需要重点关注和解决的难题。无论是由于用户误操作、网络延迟导致的重复点击，还是由于恶意攻击者利用自动化工具进行接口轰炸，都可能对系统造成严重的负担，甚至导致数据不一致、服务不可用等严重后果。特别是在SpringBoot这样的现代化Java框架中，我们更需要一套行之有效的策略来防止接口重复提交。
本文将从SpringBoot应用的角度出发，探讨在单机环境和分布式环境下如何有效防止接口重复提交。单机环境虽然相对简单，但基本的防护策略同样适用于分布式环境的部署。
接下来，我们将首先分析接口重复提交的原因和危害，然后详细介绍在SpringBoot应用中可以采取的防护策略，包括前端控制、后端校验、使用令牌机制（如Token）、利用数据库的唯一约束等。对于分布式环境，我们还将探讨如何使用分布式锁、Redis等中间件来确保数据的一致性和防止接口被重复调用。
在深入解析各种防护策略的同时，我们也将结合实际案例，展示如何在SpringBoot项目中具体实现这些策略，并给出一些优化建议，以帮助读者在实际开发中更好地应用这些技术。希望通过本文的介绍，读者能够掌握在SpringBoot应用中防止接口重复提交的有效方法，为Web应用的稳定性和安全性提供坚实的保障。
🔒单机环境下防止接口重复提交
在这种单机的应用场景下，我并没有使用redis进行处理，而是使用了本地缓存机制。在用户对接口进行访问的时候，我们获取接口的一些参数信息，并且根据这些参数生成一个唯一的ID存储到缓存中，下一次在发送请求的时候，先判断这个缓存中是否有对应的ID，若有则阻拦，若没有那么就放行。
📕导入依赖
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.google.guava</groupId><artifactId>guava</artifactId><version>21.0</version></dependency>📂项目结构
🚀创建自定义注解
我们也说过了，要根据接口的一些信息来生成一个ID，在单机环境下，我定义了一个注解，这个注解里边保存着一个key作为ID，同时，在把这个注解加到接口上，那么这个接口就以这个key作为ID，在访问接口的时候，存储的也是这个ID值。
@Target(ElementType.METHOD) @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME) @Documented @Inherited public @interface LockCommit {String key() default ""; }
✈创建AOP切面
为了方便之后的接口限流，同时也想把这件事情做一个模块化处理，我使用的是AOP切面，这样做可以减少代码耦合，方便维护。
看过我之前文章的朋友应该都知道我喜欢使用注解来实现AOP了，这里定义了一个pointCut()，切入点表达式是注解类型。如果你还不会AOP的话，可以来看一看我的这篇文章。【Spring】Spring中AOP的简介和基本使用，SpringBoot使用AOP-CSDN博客
此外使用了一个Cache本地缓存用于存储我们接口的ID，同时设置缓存的最大容量和内容的过期时间，在这里我设置的是5秒钟，5秒钟过后ID就会过期，这个接口就可以继续访问。
主要的就是这个环绕通知了，我先获取了调用的接口，也就是具体的方法，之后获取加在这个方法上的注解LockCommit，也就是我们上边自定义的注解。之后拿到注解内的key作为ID传入缓存中。存入之前先判断是否有这个ID，如果有就报错，没有就加入到缓存中，这个逻辑不难。
@Aspect @Component public class LockAspect {public static final Cache<String,Object> CACHES = CacheBuilder.newBuilder().maximumSize(50).expireAfterWrite(5, TimeUnit.SECONDS).build();@Pointcut("@annotation(com.example.day_04_repeat_commit.annotation.LockCommit)&&execution(* com.example.day_04_repeat_commit.controller.*.*(..))")public void pointCut(){}@Around("pointCut()")public Object Lock(ProceedingJoinPoint joinPoint){MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();Method method = methodSignature.getMethod();LockCommit lockCommit = method.getAnnotation(LockCommit.class);String key = lockCommit.key();if(key!=null &&!"".equals(key)){if(CACHES.getIfPresent(key)!=null){throw new RuntimeException("请勿重复提交");}CACHES.put(key,key);}Object object = null;try {object = joinPoint.proceed();} catch (Throwable e) {e.printStackTrace();}return object;} }
🚗创建Conotroller
可以看到我在接口上加上了key是stu，对接口访问后，stu就作为ID保存到CACHE中。这里需要多加注意，如果是多个人访问这个接口，那么都会出现防止重复提交的问题，所以这个key的值并不能仅仅设置的这么简单。可以加入一些用户ID，参数的值，IP等信息作为key的构建参数。这里我仅仅是为了演示。
@RestController @RequestMapping("/student") public class StudentController {@RequestMapping("/get-student")@LockCommit(key = "stu")public String getStudent(){return "张三";} }如果你不想要后台报错，而是把错误的提示信息传到前端的话，那么你就可以创建一个全局的异常捕获器。我创建的这个异常捕获器捕获的是Exception异常，范围比较大，如果在真实的开发环境中，你可能需要自定义异常来抛出和捕获。
@RestControllerAdvice public class GlobalExceptionHandler {@ExceptionHandler(Exception.class)public String handleException(Exception e){return e.getMessage();} }接着我们启动项目来测试一下。为了方便截图我就不用浏览器打开了，我是用PostMan进行测试。
- 第一次访问结果如下
- 五秒内再次访问结果如下
- 五秒后访问结果如下
💻分布式环境下防止接口重复提交
📕导入依赖
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId></dependency>📂项目结构
🚀创建自定义注解
分布式环境下的就要复杂一些了
- 创建CacheLock
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.METHOD) @Documented @Inherited public @interface CacheLock {/*** 锁的前缀* @return*/String prefix() default "";/*** 过期时间* @return*/int expire() default 5;/*** 过期单位* @return*/TimeUnit timeUnit() default TimeUnit.SECONDS;/*** key的分隔符* @return*/String delimiter() default ":"; }这个CacheLock也是加锁的注解，这个注解内包含了很多的信息，这些信息都要作为Redis加锁的参数。
创建CacheParam
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target({ElementType.PARAMETER,ElementType.FIELD}) @Documented public @interface CacheParam {/*** 参数的名称* @return*/String name() default ""; }这个参数是需要加在具体的参数上边的，代表着这个参数要作为key构建的一部分，当然也可以加在一个对象的属性上边。
🚲创建key的生成工具类
看到代码的你一定慌了吧，不要急，在这之前我会先给你讲一下我的思路。我们讲的防止接口重复提交，是防止用户对一个接口多次传入相同的信息，这种情况我要进行处理。我的构建思路是想要构建一个这样的key。加了CacheParam的参数我获取参数具体的值，并且把值作为key的一部分。
倘若我们的参数都没有加CacheParam呢？这个时候就会去获取这个参数的类，比如说是Student类，我们就去看看这个传来的Student类当中有没有属性是加了CacheParam注解的，如果有就获取值。
@Component public class RedisKeyGenerator {@AutowiredHttpServletRequest request;public String getKey(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws IllegalAccessException {MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();// 获取方法Method method = methodSignature.getMethod();// 获取参数Object [] args = joinPoint.getArgs();// 获取注解final Parameter [] parameters = method.getParameters();CacheLock cacheLock = method.getAnnotation(CacheLock.class);String prefix = cacheLock.prefix();StringBuilder sb = new StringBuilder();StringBuilder sb2 = new StringBuilder();sb2.append(".").append(joinPoint.getTarget().getClass().getName()).append(".").append(method.getName());for(int i = 0;i<args.length;i++){CacheParam cacheParam = parameters[i].getAnnotation(CacheParam.class);if(cacheParam == null){continue;}sb.append(cacheLock.delimiter()).append(args[i]);}// 如果方法参数没有CacheParam注解 从参数类的内部尝试获取if(StringUtils.isEmpty(sb.toString())){for(int i = 0;i< parameters.length;i++){final Object object = args[i];Field [] fields = object.getClass().getDeclaredFields();for (Field field : fields) {final CacheParam annotation = field.getAnnotation(CacheParam.class);if(annotation==null){continue;}field.setAccessible(true);sb.append(cacheLock.delimiter()).append(field.get(object));}}}return prefix+sb2+sb;} }
🔨创建Redis工具类
以下工具类来自引用DDKK.com。
@Component @Configuration @AutoConfigureAfter(RedisAutoConfiguration.class) public class RedisLockHelper {private static final String DELIMITER = "|";/*** 如果要求比较高可以通过注入的方式分配*/private static final ScheduledExecutorService EXECUTOR_SERVICE = Executors.newScheduledThreadPool(10);private final StringRedisTemplate stringRedisTemplate;@Autowiredpublic RedisLockHelper(StringRedisTemplate stringRedisTemplate) {this.stringRedisTemplate = stringRedisTemplate;}/*** 获取锁（存在死锁风险）** @param lockKey lockKey* @param value value* @param time 超时时间* @param unit 过期单位* @return true or false*/public boolean tryLock(final String lockKey, final String value, final long time, final TimeUnit unit) {return stringRedisTemplate.execute((RedisCallback<Boolean>) connection -> connection.set(lockKey.getBytes(), value.getBytes(), Expiration.from(time, unit), RedisStringCommands.SetOption.SET_IF_ABSENT));}/*** 获取锁** @param lockKey lockKey* @param uuid UUID* @param timeout 超时时间* @param unit 过期单位* @return true or false*/public boolean lock(String lockKey, final String uuid, long timeout, final TimeUnit unit) {final long milliseconds = Expiration.from(timeout, unit).getExpirationTimeInMilliseconds();boolean success = stringRedisTemplate.opsForValue().setIfAbsent(lockKey, (System.currentTimeMillis() + milliseconds) + DELIMITER + uuid,timeout,TimeUnit.SECONDS);if (success) {} else {String oldVal = stringRedisTemplate.opsForValue().getAndSet(lockKey, (System.currentTimeMillis() + milliseconds) + DELIMITER + uuid);final String[] oldValues = oldVal.split(Pattern.quote(DELIMITER));if (Long.parseLong(oldValues[0]) + 1 <= System.currentTimeMillis()) {return true;}}return success;}/*** @see <a href="http://redis.io/commands/set">Redis Documentation: SET</a>*/public void unlock(String lockKey, String value) {unlock(lockKey, value, 0, TimeUnit.MILLISECONDS);}/*** 延迟unlock** @param lockKey key* @param uuid client(最好是唯一键的)* @param delayTime 延迟时间* @param unit 时间单位*/public void unlock(final String lockKey, final String uuid, long delayTime, TimeUnit unit) {if (StringUtils.isEmpty(lockKey)) {return;}if (delayTime <= 0) {doUnlock(lockKey, uuid);} else {EXECUTOR_SERVICE.schedule(() -> doUnlock(lockKey, uuid), delayTime, unit);}}/*** @param lockKey key* @param uuid client(最好是唯一键的)*/private void doUnlock(final String lockKey, final String uuid) {String val = stringRedisTemplate.opsForValue().get(lockKey);final String[] values = val.split(Pattern.quote(DELIMITER));if (values.length <= 0) {return;}if (uuid.equals(values[1])) {stringRedisTemplate.delete(lockKey);}}}
🔥创建Student类
public class Student {@CacheParamprivate String name;@CacheParamprivate Integer age;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public Integer getAge() {return age;}public void setAge(Integer age) {this.age = age;} }
🚗创建AOP切面类
注意下边我注释掉的一行代码，如果加上了以后你就看不到防止重复提交的提示了，下边的代码和单机环境的思路是一样的，只不过加锁用的是Redis。
@Aspect @Component public class Lock {@Autowiredprivate RedisLockHelper redisLockHelper;@Autowiredprivate RedisKeyGenerator redisKeyGenerator;@Pointcut("execution(* com.my.controller.*.*(..))&&@annotation(com.my.annotation.CacheLock)")public void pointCut(){}@Around("pointCut()")public Object interceptor(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws IllegalAccessException {MethodSignature methodSignature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();Method method = methodSignature.getMethod();CacheLock cacheLock = method.getAnnotation(CacheLock.class);if (StringUtils.isEmpty(cacheLock.prefix())) {throw new RuntimeException("锁的前缀不能为空");}int expireTime = cacheLock.expire();TimeUnit timeUnit = cacheLock.timeUnit();String key = redisKeyGenerator.getKey(joinPoint);System.out.println(key);String value = UUID.randomUUID().toString();Object object;try {final boolean tryLock = redisLockHelper.lock(key,value,expireTime,timeUnit);if(!tryLock){throw new RuntimeException("重复提交");}try {object = joinPoint.proceed();}catch (Throwable e){throw new RuntimeException("系统异常");}} finally {// redisLockHelper.unlock(key,value);}return object;} }
🛵创建Controller
@RestController
@RequestMapping("/student")
public class StudentController {@RequestMapping("/get-student")@CacheLock(prefix = "stu2",expire = 5,timeUnit = TimeUnit.SECONDS)public String getStudent(){return "张三";}@RequestMapping("/get-student2")@CacheLock(prefix = "stu2",expire = 5,timeUnit = TimeUnit.SECONDS)public String getStudent2(Student student){return "张三";}
}调用get-student测试
- 第一次调用
- 第二次调用
调用get-student2测试
- 第一次调用
- 第二次调用
最后，上边的key生成还有待商榷，分布式环境下key的生成并不是一个轻松的问题。本文的内容仅建议作为学习使用。
