幂等、未知结果与任务恢复

按这个知识点的熟悉程度选择起点。当前层：初级 · 完成实现。完成任务后可以继续下一层；阅读与自检不自动代表掌握。

先补齐必要概念

适合：会读 SQLite 事务与基本 Python。

先学：工具调用的结构、授权与业务契约 →

幂等: 同一业务操作重复请求时，不额外产生重复业务效果；保证范围要看服务端实现与有效期。
操作身份: 表示同一次业务意图的稳定标识，与每次网络尝试的标识不同。
Checkpoint: 调用方保存的计算状态，不自动等于外部服务已经发生的事实。
未知结果: 调用方没有拿到可靠回执，既不能断言成功，也不能断言没执行。

原理怎样一步步成立？

持久化意图
在发起动作前保存稳定操作身份与参数。
服务方提交
服务方以自身契约执行与去重。
调用方核对
响应丢失时查询或沿同一身份重试。
更新任务状态
取得可核对回执后确认，无法核对则保留未知状态。

初级 · 完成实现

运行提交成功但回执丢失的恢复实验

本层目标：能用稳定操作身份重放同一回执，并拒绝身份与参数冲突。

用两份数据库分开事实

实验 provider.db 保存业务效果与回执，caller.db 保存调用意图和确认状态。先在调用方提交 prepared，再让服务方提交；故意不把第一次回执写回调用方，就得到调用方仍是 prepared、服务方已经有效果的状态。

恢复依据服务方的去重契约

再次请求 publish-1 和 report-v1，服务方在本地事务中检查操作身份：同参数返回原回执，不新增效果；不同参数报冲突。调用方收到回执后才更新为 confirmed。使用文件数据库使服务方事实不依赖第一次函数调用的内存。

原子性只覆盖具体边界

服务方 BEGIN IMMEDIATE 把本例查询、比较和插入放入同一 SQLite 写事务，避免演示中的先查后写竞态。它没有把真实邮件、支付或第三方发布纳入事务；那类系统仍需要各自的幂等与查询契约。脚本模拟响应丢失，没有真正杀进程或制造网络断线。

运行实验，观察反例

两份本地 SQLite 文件模拟独立提交与响应丢失；无真实远端、进程终止或网络故障，不证明端到端 exactly-once。

Python 3.10+ · 默认运行只使用标准库 · 在你的电脑运行

观察调用方 prepared 与服务方已提交的分歧
沿同一操作身份获取原回执
用同一身份改变内容，验证冲突

下载 idempotency_recovery.py ↓

python3 idempotency_recovery.py

查看本入口脚本

"""Two local SQLite files model independent caller/provider commits.

Not a real remote service, production queue or end-to-end exactly-once proof.
"""
import json
import sqlite3
import tempfile
from pathlib import Path


def provider(path, operation, payload):
    with sqlite3.connect(path) as db:
        db.execute("CREATE TABLE IF NOT EXISTS effects (operation TEXT PRIMARY KEY, payload TEXT NOT NULL, receipt TEXT NOT NULL)")
        # Serializes the read/check/write in this local demonstration.
        db.execute("BEGIN IMMEDIATE")
        existing = db.execute("SELECT payload,receipt FROM effects WHERE operation=?", (operation,)).fetchone()
        if existing:
            if existing[0] != payload:
                raise ValueError("same operation with different payload")
            return existing[1]
        receipt = "receipt:" + operation
        db.execute("INSERT INTO effects VALUES(?,?,?)", (operation, payload, receipt))
        return receipt


def demo():
    with tempfile.TemporaryDirectory() as folder:
        remote, local = Path(folder) / "provider.db", Path(folder) / "caller.db"
        with sqlite3.connect(local) as db:
            db.execute("CREATE TABLE intents(operation TEXT PRIMARY KEY, payload TEXT, status TEXT, receipt TEXT)")
            db.execute("INSERT INTO intents VALUES('publish-1','report-v1','prepared',NULL)")
        first = provider(remote, "publish-1", "report-v1")
        # Simulated response loss: provider committed, caller did not get receipt.
        with sqlite3.connect(local) as db:
            before = db.execute("SELECT status FROM intents").fetchone()[0]
        second = provider(remote, "publish-1", "report-v1")
        with sqlite3.connect(local) as db:
            db.execute("UPDATE intents SET status='confirmed', receipt=?", (second,))
        with sqlite3.connect(remote) as db:
            effects = db.execute("SELECT COUNT(*) FROM effects").fetchone()[0]
        assert before == "prepared" and first == second and effects == 1
        return dict(caller_before_recovery=before, same_receipt=first == second,
                    provider_effects=effects, caller_after_recovery="confirmed")


if __name__ == "__main__":
    print(json.dumps(demo(), sort_keys=True))

本地运行的预期输出

{"caller_after_recovery": "confirmed", "caller_before_recovery": "prepared", "provider_effects": 1, "same_receipt": true}

服务方业务效果只有一条
同意图重试回执一致
远端能力和去重期限需另行核实

查看运行环境、输出和校验记录 →

本层验收任务

运行 idempotency_recovery.py，再对同一身份提交 report-v2，观察冲突。

完成后逐条核对

调用方恢复前仍为 prepared
两次回执相同，服务方效果只有一条
同键不同参数被拒绝

保存自己的过程、代码与结果。这里提供验收要求，暂不自动评分或保存课程掌握状态。

收起答案，检查理解

本地数据库加唯一约束，能阻止远端邮件系统重复发送吗？

展开参考推导

只能保护本地约束范围。远端邮件的副作用仍需远端去重或可查询回执，不能由本地唯一键自动保证。

延伸原理与知识练习

遇到不熟悉的原理，先阅读实现、连续追问和迁移案例，再独立说明前提与边界。作答与笔记保存到原有账号记录。

结果未知下的幂等与补偿阅读原理、实现与连续追问 →高级 · 实现 · 独立作答 →

Checkpoint、重放与外部副作用的边界阅读原理、实现与连续追问 →高级 · 实现 · 独立作答 →

本专题的全部关联解析与练习（5 道）

依据与验证范围

原理依据来自公开资料；数字、案例和任务是本站教学设计。离线实验验证本页注明的范围，学习效果仍需通过独立任务与反馈判断。