什么是幂等运算?


当前回答

幂等性意味着应用一次操作或应用多次操作具有相同的效果。

例子:

乘以0。无论你做多少次,结果仍然是零。 设置布尔标志。不管你做了多少次,旗帜都不会动摇。 从数据库中删除具有给定ID的行。如果你再试一次,排还是消失了。

对于纯函数(没有副作用的函数),幂等性意味着f(x) = f(f(x)) = f(f(f(x)))) = ......)) = f(f(f(f(x)))) = ......))对于x的所有值

对于有副作用的函数,幂等性进一步意味着在第一次应用后不会引起额外的副作用。如果愿意,可以将世界的状态视为函数的附加“隐藏”参数。

请注意,在有并发操作的情况下,您可能会发现您认为是幂等的操作不再是幂等的(例如,在上面的示例中,另一个线程可以取消布尔标志的值)。基本上,当你有并发性和可变状态时,你需要更仔细地考虑幂等性。

在构建健壮系统时,幂等性通常是一个有用的性质。例如,如果存在从第三方接收重复消息的风险,则将消息处理程序用作幂等操作,以便消息效果只发生一次,这是很有帮助的。

其他回答

无论调用该操作多少次,结果都是相同的。

在计算中,幂等运算是指如果使用相同的输入参数多次调用它,则不会产生额外影响的运算。例如,从集合中移除一项可以被认为是集合上的幂等操作。

在数学中,幂等运算是指f(f(x)) = f(x)。例如,abs()函数是幂等的,因为对于所有x, abs(abs(x)) = abs(x)。

考虑到数学定义中的x代表一个对象的状态,而f是一个可能改变该对象的操作,可以调和这些略有不同的定义。例如,考虑Python集合及其discard方法。discard方法从集合中删除一个元素,如果该元素不存在,则不执行任何操作。所以:

my_set.discard(x)

与执行两次相同的操作具有完全相同的效果:

my_set.discard(x)
my_set.discard(x)

幂等操作经常用于网络协议的设计中,其中执行操作的请求保证至少发生一次,但也可能发生多次。如果操作是幂等的,那么执行两次或两次以上的操作是没有伤害的。

更多信息请参见维基百科关于幂等性的文章。


上面的答案之前有一些不正确和误导性的例子。下面的评论写在2014年4月之前,是指一个较旧的修订。

对于工作流管理器(如Apache workflow),如果管道中的幂等操作失败,系统可以自动重试该任务而不影响系统。即使日志发生了变化,这也很好,因为您可以看到事件。

在这种情况下,最重要的是您的系统可以重试失败的任务,并且不会弄乱管道(例如,每次重试都在表中添加相同的数据)

对集合的幂等运算在应用一次或多次时,其成员保持不变。

它可以是像absolute(x)这样的一元运算,其中x属于一组正整数。这里absolute(absolute(x)) = x。

它可以是一个二进制操作,比如集合与自身的并集总是返回相同的集合。

干杯

只是想提出一个真实的用例来证明幂等性。在JavaScript中,假设你定义了一堆模型类(就像MVC模型一样)。它的实现方式通常是这样的(基本示例):

function model(name) {
  function Model() {
    this.name = name;
  }

  return Model;
}

然后你可以像这样定义新的类:

var User = model('user');
var Article = model('article');

但如果你试图通过模型(' User ')从代码的其他地方获取User类,它会失败:

var User = model('user');
// ... then somewhere else in the code (in a different scope)
var User = model('user');

这两个User构造函数是不同的。也就是说,

model('user') !== model('user');

为了让它是幂等的,你只需要添加一些缓存机制,像这样:

var collection = {};

function model(name) {
  if (collection[name])
    return collection[name];

  function Model() {
    this.name = name;
  }

  collection[name] = Model;
  return Model;
}

通过添加缓存,每次你建模('user')它都是同一个对象,所以它是幂等的。所以:

model('user') === model('user');