大厂必问 · 如何防止订单重复？

在电商系统或任何涉及订单操作的场景中，用户多次点击“提交订单”按钮可能会导致重复订单提交，造成数据冗余和业务逻辑错误，导致库存问题、用户体验下降或财务上的错误。因此，防止订单重复提交是一个常见需求。

常见的重复提交场景

1. 网络延迟：用户在提交订单后未收到确认，误以为订单未提交成功，连续点击提交按钮。
2. 页面刷新：用户在提交订单后刷新页面，触发订单的重复提交。
3. 用户误操作：用户无意中点击多次订单提交按钮。

防止重复提交的需求

1. 幂等性保证：确保相同的请求多次提交只能被处理一次，最终结果是唯一的。
2. 用户体验保障：避免由于重复提交导致用户感知的延迟或错误。

常用解决方案

前端防重机制：在前端按钮点击时禁用按钮或加锁，防止用户多次点击。

后端幂等处理：

• 利用Token机制：在订单生成前生成一个唯一的Token，保证每个订单提交时只允许携带一次Token。
• 基于数据库的唯一索引：通过对订单字段（如订单号、用户ID）创建唯一索引来防止重复数据的插入。
• 分布式锁：使用Redis等分布式缓存加锁，保证同一时间只允许处理一个订单请求。

功能实践

Spring Boot 提供了丰富的工具和库，今天我们基于Spring Boot框架，可以利用 Token机制 和 Redis分布式锁 来防止订单的重复提交。

功能原理与技术实现

通过Redis的原子性操作，我们可以确保高并发情况下多个请求对同一个订单的操作不会冲突。

Token机制

Token机制是一种常见的防止重复提交的手段，通常的工作流程如下：

1. Token生成：在用户开始提交订单时，服务器生成一个唯一的 OrderToken 并将其存储在 Redis 等缓存中，同时返回给客户端。
2. Token验证：用户提交订单时，客户端会将 OrderToken 发送回服务器。服务器会验证此 OrderToken 是否有效。
3. Token销毁：一旦验证通过，服务器会立即销毁 OrderToken，防止重复使用同一个Token提交订单。

这种机制确保每次提交订单时都需要一个有效且唯一的Token，从而有效防止重复提交。

Redis分布式锁

在多实例的分布式环境中，Token机制可以借助 Redis 来实现更高效的分布式锁：

1. Token存储：生成的Token可以存储在Redis中，Token的存活时间通过设置TTL（如10分钟），保证Token在一定时间内有效。
2. Token校验与删除：当用户提交订单时，服务器通过Redis查询该Token是否存在，并立即删除该Token，确保同一个订单只能提交一次。

流程设计

1. 用户发起订单请求时，后端生成一个唯一的Token（例如UUID），并将其存储在Redis中，同时将该Token返回给前端。
2. 前端提交订单时，将Token携带至后端。
3. 后端校验该Token是否有效，若有效则执行订单创建流程，同时删除Redis中的该Token，确保该Token只能使用一次。
4. 如果该Token已被使用或过期，则返回错误信息，提示用户不要重复提交。

功能实现

依赖配置（pom.xml）

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

application. properties

# Thymeleaf ??
spring.thymeleaf.prefix=classpath:/templates/
spring.thymeleaf.suffix=.html
spring.thymeleaf.mode=HTML
spring.thymeleaf.encoding=UTF-8
spring.thymeleaf.cache=false

spring.redis.host=127.0.0.1
spring.redis.port=23456
spring.redis.password=pwd

订单Token生成服务

生成Token并存储到Redis： 当用户请求生成订单页面时，服务器生成一个唯一的UUID作为订单Token，并将其与用户ID一起存储在Redis中。

package com.example.demo.service;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Service
@Slf4j
public class OrderTokenService {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;
    // 生成订单Token
    public String generateOrderToken(String userId) {
        String token = UUID.randomUUID().toString();
        // 将Token存储在Redis中，设置有效期10分钟
        redisTemplate.opsForValue().set("orderToken:" + userId, token, 10, TimeUnit.MINUTES);
        return token;
    }
    // 验证订单Token
    public boolean validateOrderToken(String userId, String token) {
        String redisToken = redisTemplate.opsForValue().get("orderToken:" + userId);
        log.info("@@ 打印Redis中记录的redisToken ：{} `VS` @@ 打印当前请求过来的token ：{}", redisToken, token);
        if (token.equals(redisToken)) {
            // 验证成功，删除Token
            redisTemplate.delete("orderToken:" + userId);
            return true;
        }
        return false;
    }
}

订单控制器

订单提交与验证Token： 提交订单时，系统会检查用户传递的Token是否有效，若有效则允许提交并删除该Token，确保同一Token只能提交一次。

package com.example.demo.controller;

import com.example.demo.entity.Order;
import com.example.demo.service.OrderTokenService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {

    @Autowired
    private OrderTokenService orderTokenService;
    // 获取订单提交的Token
    @GetMapping("/getOrderToken")
    public ResponseEntity<String> getOrderToken(@RequestParam String userId) {
        String token = orderTokenService.generateOrderToken(userId);
        return ResponseEntity.ok(token);
    }
    // 提交订单
    @PostMapping("/submitOrder")
    public ResponseEntity<String> submitOrder(Order order) {
        // 校验Token
        if (!orderTokenService.validateOrderToken(order.getUserId(), order.getOrderToken())) {
            return ResponseEntity.status(HttpStatus.BAD_REQUEST).body("订单重复提交，请勿重复操作");
        }

        // 此处处理订单逻辑
        // ...
        
        // 假设订单提交成功
        return ResponseEntity.ok("订单提交成功");
    }
}

前端实现

前端通过表单提交订单，并在每次提交前从服务器获取唯一的订单Token：

<script>

    document.getElementById('orderForm').addEventListener('submit', function(event) {
    event.preventDefault();

    const userId = document.getElementById('userId').value;
    if (!userId) {
        alert("请填写用户ID");
        return;
    }

    // 先获取Token，再提交订单
    fetch(`/order/getOrderToken?userId=${userId}`)
        .then(response => response.text())
        .then(token => {
            document.getElementById('orderToken').value = token;

            // 提交订单请求
            const formData = new FormData(document.getElementById('orderForm'));
            fetch('/order/submitOrder', {
                method: 'POST',
                body: formData
            })
            .then(response => response.text())
            .then(result => {
                document.getElementById('message').textContent = result;
            })
            .catch(error => {
                document.getElementById('message').textContent = '订单提交失败，请重试';
            });
        })
        .catch(error => {
            document.getElementById('message').textContent = '获取Token失败';
        });
});

</script>

为了验证功能，我们在代码中增加 Thread.sleep(2000); 来进行阻塞。

然后快速点击提交表单，可以看到提示表单重复提价的信息

技术选型与优化： 通过Redis结合Token机制，我们有效地防止了订单的重复提交，并通过Token的唯一性和时效性保证了订单操作的幂等性。

• Redis缓存：通过Redis的分布式锁和高并发处理能力，确保系统在高并发情况下仍然可以正常运行，并发订单提交的场景中不会出现Token重复使用问题。
• UUID：使用UUID生成唯一的Token，保证Token的唯一性和安全性。
• Token时效性：Token通过设置Redis的TTL（过期时间）来控制有效期，避免无效Token长期占用资源。

总结

防止订单重复提交的关键在于：

1. Token的唯一性与时效性：确保每次订单提交前都有唯一且有效的Token。
2. Token的原子性验证与删除：在验证Token的同时删除它，防止同一个Token被多次使用。
3. Redis的高效存储与分布式锁：通过Redis在高并发环境中提供稳定的锁机制，保证并发提交的准确性。

这套基于Token机制和Redis的解决方案具有简单、高效、可扩展的特点，适合各种高并发场景下防止重复订单提交。