# Idempotent key in database

## 什麼是Ideompotent key
從在HTTP/1.1 RFC-7321裡面給予了idempotent method的定義

Methods can also have the property of "idempotence" in that 
(aside from error or expiration issues) the side-effects of
N > 0 dentical requests is the same as for a single request.
The methods GET, HEAD, PUT and DELETE share this property. 
Also,the methods OPTIONS and TRACE SHOULD NOT have side effects, and so are inherently idempotent.

我們可以看出 Idempotent Method的意思為當我們因為網路不穩時重複送出一個HTTP Request N次，得到的結果是否與只送出一次相同，舉例來說：重複送出N個PUT request對Server內部的資料而言並不會與只送出一次的PUT有不同的結果，但並非所有的HTTP method皆為idempotent method，例如POST Method使用兩次可能會造成同一筆資料在資料庫裡面有兩筆record，想像如果是一個與金流有關的系統，因為retry的行為造成同一筆交易被收費兩次，這聽起來就是很大的災難，因此在某些情況下我們便會要求client端在請求中帶入unique的idempotent key，透過檢查idempotent key是否存在的方式，由此判斷此request是第一個request還是retry的request，由此將POST也變成idempotent method。

## 使用上的例子：
為了幫助大家理解，idempotent key的概念，我這邊來舉個例子，假設一家店需要傳送客戶交易資訊到server裡面，此時我們店內有3台裝置且分別為device01, device02, device03(device名稱為unique)能夠輸入交易資訊，並且把資料傳給server，那我們該怎麼確保POST method為idempotent method呢？其實很簡單，我們只要把device_id + timestamp當作idempotent key就好了，會需要加上device id是因為有可能兩個不同的device交易的timestamp相同，有我們只要確定這個idempotent key是否存在於database當中就可以知道這筆資料是不是retry request了，有了這樣的處理就不用擔心資料重複了，而這當中的關鍵大概就是要如何產生一個unique的idempotent key了，把兩個東西concate在一起來產生idempotent key可以說是一個不錯的選擇。

## 理解何謂Idempotent
在CS的領域當中有很多的觀念其實都是從數學而來的，我們常常可以在名詞當中看到數學的影子，而idempotent其實也是借用數學的觀念，在abtraction algebra 的ring theory 當中idempotent定義為$x^2=x$ 由此我們可以推論$x=x^2=x^3=x^4....=x^n$舉個例子來說$1=1^2=1^3=1^4=1^n$或$0=0^2=0^3=0^4=0^n$, 由此可衍生出idempotent為當一個操作進行多次，結果依舊不便，因此如果以下程式不管執行幾次$f(f(x))$，或者所return的結果皆為a，也可以視為一種idempotent。

int main(void)
{
    x(x(x(x(3))));
    return 0;
}

int x(int a)
{
    return a;
}

就如同我們不管使用幾次SELECT * FROM (SELECT * FROM (SELECT * FROM tables))，所得到的結果接相同，有趣的是如果我們能夠找到在ring當中所有元素接符合idempotent的話我們則稱為boolean ring，且在這樣的ring當中，交換律：$a*b=b*a$成立，且doble negative law: $\neg(\neg x)=x$ 成立。。

參考資料:
https://en.wikipedia.org/wiki/Idempotent_(ring_theory)