什么是幂等性？哪些操作需要幂等性？

幂等性 的定义

幂等性是一个分布式系统和网络协议中的重要概念，指任意一次或多次执行操作，所产生的结果与单次执行结果一致，且不影响系统状态。其核心在于同一操作无论重复请求多少次，都只产生预期的单次影响。例如，在支付系统中，成功扣款后由于网络异常导致重试时，幂等性可确保不会多次扣款。幂等性本质保证了操作的“一次性”，避免重复操作引发数据不一致。

需要幂等性 的操作类型

在设计和实现网络协议时，某些操作必须考虑幂等性来解决重复请求问题，可分为两类：HTTP 请求操作和常见业务场景操作。

1. HTTP 请求操作方法 (基于协议特性)
   • GET 请求: 天然支持幂等性。用于获取数据操作，多次查询不改变资源状态（例如：SQL SELECT * FROM users WHERE id=1）。因此，任何仅检索资源的操作默认视为幂等。
   • POST 请求: 非幂等操作；多次调用可能多次创建新资源，导致系统状态变化 (如：INSERT into database)。因此，需要在设计时实现幂等解决方案 (例如通过 token 机制唯一标识每次请求)。
   • PUT 请求: 部分支持幂等性。若操作执行绝对值更新则幂等（例如：HTTP PUT item 设置为固定值）；但增量操作不幂等（例如：SQL SET price = price + 10），需人工实现检测。
   • DELETE 请求: 天然支持幂等性；操作基于唯一标识执行删除，多轮删除不影响状态（例如：DELETE /resourse/101）。
2. 业务场景操作 (高风险或状态变更)
   • 状态修改动作：如账户余额操作 (支付/转账)、数据写入库存记录、订单处理或状态流转更新等。需幂等确保重试时不可重复影响资源变化。
   • 外部干扰或高并发操作：场景包含用户重复点击（提交按钮多次操作）、网络延迟重发、或消息队列消费者处理，例如：
     • 新建业务订单时，若订单无唯一索引（数据库主键）则需保证多次调用只创建一次。
     • 敏感操作如消息推送（用户收到同一短信不崩溃）或优惠券发放，要求单次执行生效。
     • MQ 消费更新（系统日志异常后补偿任务时），应无副作用重复调用（流程设计一锁二判三更新为框架方案）。

在实践中，需考虑业务属性（系统状态是否会被改变和存在被重复调用的可能）来判断是否要求幂等设计。