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javaEE开发中使用session同步和token机制来防止并发重复提交

IP云
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javaEE开发中使用session同步和token机制来防止并发重复提交

通常在普通的操作当中，我们不需要处理重复提交的，而且有很多方法来防止重复提交。比如在登陆过程中，通过使用redirect，可以让用户登陆之上重定向到后台首页界面，当用户刷新界面时就不会触发重复提交了。或者使用token，隐藏在表单中，当提交时进行token验证，验证失败也不让提交。这都是一般的做法。

我们这次碰到的问题是重复提交本身就是一个错误，重复提交会导致一些相关数据的逻辑不再正确。而这些重复提交并不是通过普通的刷新界面，或者两次点击按钮来进行的。在普通的操作当中，我们可以通过一系列的手段，使得相应参数被清零，从而防止数据上的不正确。但是，在一种情况下，这些手段都不再有效，那就是并发的重复提交。
    并发重复提交，那就是在同一时间内（时间间隔可以缩短到0.X秒之内），在这种情况下，所有的常规逻辑都不再有效，因为多个请求，同时进入系统，系统已不能判断出这些请求是否是无效的，它们同时通过常规的重复逻辑判断，并最终在同一时间内将数据写入到数据库中，引起数据错误。

举一个简单的例子，在系统中销售一个商品，首先通过该商品id进入到系统逻辑判断，判断此商品是否已售出，如果未售出，就进行数据存取操作。商品是否售出，是一个逻辑判断，是验证数据存储到数据库的一道门。在常规的判断当中，前一请求通过这道门之后，后一请求就不能通过了，因为验证为false。但在并发请求中，两个或多个请求同时通过了这道门，因为都是同时进入到判断，在判断之前都验证商品没有被售出，所以就同时进入到数据的存储当中。

在常规的java开发中，对于这种情况，临界资源，通常是使用加锁来保证这种情况的先后顺序。但是加锁有一个问题即是，它是对于全局信息的加锁，即对整个将要销售的商品进行加锁了。对于BS应用来说，我们必须保证另一个操作人员的同一种商品的销售请求通过，即只限制同一个操作人员销售的并发请求，不限制多个操作人员不同请求的处理。
    在这种情况下，我们的加锁就不能简单的锁定在商品上，而是要锁定在与操作人员有关的信息上，这就是session。

session是一个在单个操作人员整个操作过程中，与服务器端保持通信的惟一识别信息。在同一操作人员的多次请求当中，session始终保证是同一个对象，而不是多个对象，因为可以对其加锁。当同一操作人员多个请求进入时，可以通过session限制只能单向通行。
    本文正是通过使用session以及在session中加入token，来验证同一个操作人员是否进行了并发重复的请求，在后一个请求到来时，使用session中的token验证请求中的token是否一致，当不一致时，被认为是重复提交，将不准许通过。
    整个流程可以由如下流程来表述：

  1. 客户端申请token
  2. 服务器端生成token，并存放在session中，同时将token发送到客户端
  3. 客户端存储token，在请求提交时，同时发送token信息
  4. 服务器端统一拦截同一个用户的所有请求，验证当前请求是否需要被验证（不是所有请求都验证重复提交）
  5. 验证session中token是否和用户请求中的token一致，如果一致则放行
  6. session清除会话中的token，为下一次的token生成作准备
  7. 并发重复请求到来，验证token和请求token不一致，请求被拒绝

由以上的流程，我们整个实现需要以下几个东西

  1. token生成器，负责生成token
  2. 客户token请求处理action，负责处理客户请求，并返回token信息
  3. token拦截器，用于拦截指定的请求是否需要验证token
  4. token请求拦截标识，用于标识哪些请求是需要被拦截的
  5. 客户端token请求处理方法，用于请求token，并存放于特定操作中，并在提交时发送到请求中

    token生成器
    token生成器在这里使用了一个随机数来实现，即随机生成一个数字，即实现token生成，如下所示：

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private static final Random random = new Random(System.currentTimeMillis());
public static final String TOKENPARAM = "session-token";
 
/** 生成一个token */
public static synchronized String generateToken(HttpSession session) {
    String s = String.valueOf(random.nextLong());
    session.setAttribute(TOKENPARAM, s);
    return s;
}

    token请求处理action
    请求处理action，即接收相应的请求，然后直接返回相对应的token即可，如下即为一个为ajax请求生成token的处理action:

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public String generateTokenAjax() {
    String token = SessionTokenGenerator.generateToken(ServletActionContext.getRequest().getSession());
    AjaxSupport.sendSuccessText(token);
    return NONE;
}

    token请求拦截标识
    拦截标识，即表示哪些方法需要被拦截，这里可以使用注解来实现，即在要拦截的方法上追加类似@TokenNeed的注解，或者使用配置文件，将需要拦截的方法列表记录在配置文件中，在本文中，使用了一个配置文件来记录

    token拦截器
    token拦截器实现了我们所需要的拦截处理，在当碰到需要拦截的方法请求中，将同步进行token的判断和处理，并根据处理结果判断是否该继续放行或拦截之：

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public String intercept(ActionInvocation invocation) throws  Exception {
    String action = invocation.getProxy().getAction().getClass().getName();
    String method = invocation.getProxy().getMethod();
    final HttpSession session = ServletActionContext.getRequest().getSession();
    if(includeMethodSet.contains(action + "." + method)) {
        synchronized(session) {
            String paramSessionToken = ServletActionContext.getRequest().getParameter(SessionTokenGenerator.TOKENPARAM);
            String sessionSessionToken = (String) session.getAttribute(SessionTokenGenerator.TOKENPARAM);
            if(sessionSessionToken == null || paramSessionToken == null || !paramSessionToken.equals(sessionSessionToken))
                return fail();
            session.removeAttribute(SessionTokenGenerator.TOKENPARAM);
        }
    }
    return invocation.invoke();
}

如上即是判断处理的方法是否在拦截列表中，如果是，则取得参数中的token，再将其与session中的token相比，如果不一致，则直接返回fail，随后将其从session中移除。

    客户端token实现
    作为客户端，只需要在进行请求提交之前申请一个token，在请求时，将此token加到请求中即可。在本文中，有一个jquery的ajax方法来处理token请求，随后在进行ajax请求时将此token一起加入到param。如下即为token的jquery请求

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m_ylf.token = function() {
    m_ylf.invoke("/token/generateToken",{}, function(re) {
        re = re["result"];
        window["session-token"] = re;
    });
}

即在处理时将接收到的token放到window中，要提交请求时再将其从window中取出，一并提交即可，如下的统一ajax处理方法：

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//追加session-token
if(window["session-token"])
    param["session-token"] = window["session-token"];

至此，整个防session Token请求即完成。如果在客户端模拟多个请求中，首先会有一个请求被成功处理，其它的请求即直接返回类似“不能重复提交”的错误警告（对于ajax请求）。

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