基于 Redis 的幂等性设计：SpringBoot @Async 在高并发 MySQL 日志存储中的应用

一、问题描述

在高并发场景下，大量设备实时上报状态数据，需要异步保存到MySQL，同时需要解决幂等性校验和线程池耗尽问题。

二、解决方案

1. 幂等性控制

作用：确保同一请求无论执行多少次，结果都一致，避免重复处理。

实现方式：

• 唯一标识：设备ID + 时间戳组合
• Redis原子操作：SET NX EX实现原子校验
• 多级保障：Redis快速判断 + 数据库唯一索引 + 业务层查询确认
• 超时机制：设置合理过期时间，避免永久占用资源

2. 防止线程池耗尽

策略：

• 合理配置线程池：
  • 核心线程数：CPU核心数×2
  • 最大线程数：100
  • 队列容量：500
  • 拒绝策略：CallerRunsPolicy（压力返回调用方）
• 快速失败：幂等校验快速过滤重复请求
• 监控告警：建议添加线程池监控指标

3. 异步处理模式

CompletableFuture等待结果模式：

• 控制器等待异步操作完成后返回结果
• 设置超时时间（5秒）避免无限等待
• 超时返回HTTP 202状态码，提供状态查询接口

三、示例

1.Controller

@PostMapping("/{deviceId}/status")
public ResponseEntity<?> reportStatus(
        @PathVariable String deviceId,
        @RequestParam("timestamp") long timestamp,
        @RequestBody DeviceStatus status) {
   
    
    String requestId = "device:" + deviceId + ":status:" + timestamp;
    
    try {
   
        // 等待异步操作完成（最多5秒）
        deviceStatusService.processDeviceStatus(requestId, deviceId, timestamp, status)
                .get(5, TimeUnit.SECONDS);
        
        return ResponseEntity.ok().build();
    } catch (TimeoutException e) {
   
        return ResponseEntity.accepted()
                .header("X-Request-ID", requestId)
                .build();
    } catch (Exception e) {
   
        return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).build();
    }
}

2.Service

@Async("deviceStatusExecutor")
public CompletableFuture<Void> processDeviceStatus(