Ce este o operație idempotentă?

În calcul, o operație idempotentă este una care nu are niciun efect suplimentar dacă este apelată de mai multe ori cu aceiași parametri de intrare. De exemplu, eliminarea unui articol dintr-un set poate fi considerată o operație idempotentă pe set.

În matematică, o operație idempotent este una în care f(f(x)) = f(x). De exemplu, funcția abs() este idempotentă deoarece abs(abs(x)) = abs(x) pentru toate x.

Aceste definiții ușor diferite pot fi reconciliate considerând că x în definiția matematică reprezintă starea unui obiect, iar f este o operație care poate modifica acel obiect. De exemplu, luați în considerare Python set și metoda sa discard. Metoda discard elimină un element dintr-un set și nu face nimic dacă elementul nu există. Asa de:

my_set.discard(x)

are exact același efect ca și efectuarea aceleiași operații de două ori:

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

Operațiunile idempotente sunt adesea folosite în proiectarea protocoalelor de rețea, în cazul în care o solicitare de a efectua o operațiune este garantată să se întâmple cel puțin o dată, dar se poate întâmpla și de mai multe ori. Dacă operația este idempotentă, atunci nu există niciun rău în efectuarea operației de două sau mai multe ori.

Consultați articolul Wikipedia despre idempotence pentru mai multe informații.

^{Răspunsul de mai sus a avut anterior câteva exemple incorecte și înșelătoare. Comentariile de mai jos scrise înainte de aprilie 2014 se referă la o revizuire mai veche.}

O operație idempotentă poate fi repetată de un număr arbitrar de ori și rezultatul va fi același ca și cum ar fi fost făcută o singură dată. În aritmetică, adăugarea zero la un număr este idempotent.

Despre Idempotenta se vorbeste mult in contextul serviciilor web „RESTful”. REST caută să folosească la maximum HTTP pentru a oferi programelor acces la conținutul web și este de obicei setat în contrast cu serviciile web bazate pe SOAP, care doar tunelează serviciile de tip apel de procedură la distanță în interiorul cererilor și răspunsurilor HTTP.

REST organizează o aplicație web în „resurse” (cum ar fi un utilizator Twitter sau o imagine Flickr) și apoi utilizează verbele HTTP ale POST, PUT, GET și DELETE pentru a crea, actualiza, citi și șterge acele resurse.

Idempotenta joaca un rol important in REST. Dacă GET o reprezentare a unei resurse REST (de exemplu, GET o imagine jpeg de pe Flickr) și operațiunea eșuează, puteți doar să repetați GET din nou și din nou până când operația reușește. Pentru serviciul web, nu contează de câte ori este primită imaginea. De asemenea, dacă utilizați un serviciu web RESTful pentru a vă actualiza informațiile contului Twitter, puteți PUNE noile informații de câte ori este nevoie pentru a obține confirmarea de la serviciul web. PUNEȚI-o de o mie de ori este același lucru cu PUNEȚI-O odată. În mod similar, ștergerea unei resurse REST de o mie de ori este același lucru cu ștergerea acesteia o dată. Idempotenta ușurează astfel construirea unui serviciu web care să fie rezistent la erorile de comunicare.

Citiri suplimentare: RESTful Web Services, de Richardson și Ruby (idempotenta este discutată la paginile 103-104), și teza de doctorat a lui Roy Fielding pe REST. Fielding a fost unul dintre autorii HTTP 1.1, RFC-2616, care vorbește despre idempotence în secțiunea 9.1.2.

Indiferent de câte ori suni la operație, rezultatul va fi același.

Idempotenta inseamna ca aplicarea unei operatii o data sau aplicarea ei de mai multe ori are acelasi efect.

Exemple:

• Înmulțirea cu zero. Indiferent de câte ori o faci, rezultatul este tot zero.
• Setarea unui steag boolean. Indiferent de câte ori o faci, steagul rămâne fixat.
• Ștergerea unui rând dintr-o bază de date cu un ID dat. Dacă încercați din nou, rândul este încă dispărut.

Pentru funcții pure (funcții fără efecte secundare), atunci idempotenta implică faptul că f(x) = f(f(x)) = f(f(f(x))) = f(f(f) (f(x)))) = ...... pentru toate valorile lui x

Pentru funcțiile cu efecte secundare, idempotenta implică, de asemenea, că nu vor fi cauzate efecte secundare suplimentare după prima aplicare. Puteți considera starea lumii ca fiind un parametru „ascuns” suplimentar pentru funcție, dacă doriți.

Rețineți că într-o lume în care aveți acțiuni concurente, este posibil să descoperiți că operațiunile pe care le credeați că sunt idempotente încetează să mai fie așa (de exemplu, un alt fir ar putea anula valoarea steagului boolean din exemplul de mai sus). Practic, ori de câte ori ai concurență și stare mutabilă, trebuie să te gândești mult mai atent la idempotență.

Idempotenta este adesea o proprietate utilă în construirea de sisteme robuste. De exemplu, dacă există riscul să primiți un mesaj duplicat de la o terță parte, este util ca handlerul de mesaje să acționeze ca o operație idempotent, astfel încât efectul mesajului să se întâmple o singură dată.

O operație idempotentă produce rezultatul în aceeași stare chiar dacă îl apelezi de mai multe ori, cu condiția să treci în aceiași parametri.

Am vrut doar să arunc un caz real de utilizare care demonstrează idempotenta. În JavaScript, să presupunem că definiți o mulțime de clase de model (ca în modelul MVC). Modul în care este adesea implementat este echivalent funcțional cu ceva de genul acesta (exemplu de bază):

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

  return Model;
}

Apoi puteți defini noi clase, astfel:

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

Dar dacă ar fi să încercați să obțineți clasa User prin model('user'), din altă parte din cod, ar eșua:

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

Acei doi constructori User ar fi diferiți. Acesta este,

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

Pentru a-l face idempotent, trebuie doar să adăugați un fel de mecanism de stocare în cache, ca acesta:

var collection = {};

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

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

  collection[name] = Model;
  return Model;
}

Adăugând cache, de fiecare dată când ați făcut model('user'), va fi același obiect și deci este idempotent. Asa de:

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

Un bun exemplu de înțelegere a unei operațiuni idempotente ar putea fi încuierea unei mașini cu cheia de la distanță.

log(Car.state) // unlocked

Remote.lock();
log(Car.state) // locked

Remote.lock();
Remote.lock();
Remote.lock();
log(Car.state) // locked

lock este o operație idempotent. Chiar dacă există un efect secundar de fiecare dată când rulați lock, cum ar fi clipirea, mașina este încă în aceeași stare de blocare, indiferent de câte ori rulați operația de blocare.

O operație idempotentă este o operație, acțiune sau cerere care poate fi aplicată de mai multe ori fără a modifica rezultatul, adică starea sistemului, dincolo de aplicarea inițială.

EXEMPLE (CONTEXTUL APLICAȚIEI WEB):

IDEMPOTENT: Efectuarea mai multor cereri identice are același efect ca și efectuarea unei singure cereri. Un mesaj dintr-un sistem de mesagerie prin e-mail este deschis și marcat ca „deschis” în baza de date. Se poate deschide mesajul de mai multe ori, dar această acțiune repetată va avea ca rezultat doar ca mesajul să fie în starea „deschis”. Aceasta este o operație idempotentă. Prima dată când se pune o actualizare a unei resurse folosind informații care nu se potrivesc cu resursa (starea sistemului), starea sistemului se va schimba pe măsură ce resursa este actualizată. Dacă cineva pune aceeași actualizare la o resursă în mod repetat, atunci informațiile din actualizare se vor potrivi cu informațiile deja din sistem la fiecare PUT și nu va avea loc nicio modificare a stării sistemului. PUT-urile repetate cu aceleași informații sunt idempotente: primul PUT poate schimba starea sistemului, iar PUT-urile ulterioare nu ar trebui.

NEIMPOTENT: Dacă o operație provoacă întotdeauna o schimbare a stării, cum ar fi POSTAREA aceluiași mesaj către un utilizator de nenumărate ori, rezultând un mesaj nou trimis și stocat în baza de date de fiecare dată, spunem că operația este NEIMPOTENT.

NULIPOTENT: Dacă o operațiune nu are efecte secundare, cum ar fi afișarea exclusivă a informațiilor pe o pagină web fără nicio modificare a unei baze de date (cu alte cuvinte, citiți doar baza de date), spunem că operația este NULIPOTENT. Toate GET-urile ar trebui să fie nulipotente.

Când vorbim despre starea sistemului, ignorăm în mod evident efectele inofensive și inevitabile, cum ar fi înregistrarea și diagnosticarea.

Raspunsuri destul de detaliate si tehnice. Adăugând doar o definiție simplă.

Idempotent = Re-runnable

De exemplu, operația Create în sine nu este garantată să ruleze fără eroare dacă este executată de mai multe ori. Dar dacă există o operație CreateOrUpdate, atunci ea afirmă re-runnability (Idempotity).

Operații idempotente: operațiuni care nu au efecte secundare dacă sunt executate de mai multe ori.
Exemplu: o operațiune care preia valori dintr-o resursă de date și, de exemplu, o tipărește

Operații non-idempotente: operațiuni care ar provoacă un anumit rău dacă este executat de mai multe ori. (Pe măsură ce modifică unele valori sau stări)
Exemplu: o operațiune care retrage dintr-un cont bancar

O operație idempotentă asupra unui set își lasă membrii neschimbați atunci când este aplicat o dată sau de mai multe ori.

Poate fi o operație unară, cum ar fi absolute(x), unde x aparține unui set de numere întregi pozitive. Aici absolut(absolut(x)) = x.

Poate fi o operație binară, cum ar fi uniunea unui set cu el însuși ar returna întotdeauna același set.

noroc

Pe scurt, operațiunile idempotente înseamnă că operația nu va avea ca rezultat rezultate diferite, indiferent de câte ori operați operațiunile idempotente.

De exemplu, conform definiției specificației HTTP, GET, HEAD, PUT, and DELETE sunt operații idempotente; totuși POST and PATCH nu sunt. De aceea, uneori, POST este înlocuit cu PUT.

my 5c: În integrare și rețea, idempotenta este foarte importantă. Câteva exemple din viața reală: Imaginați-vă că livrăm date către sistemul țintă. Date furnizate printr-o succesiune de mesaje. 1. Ce s-ar întâmpla dacă secvența este mixată în canal? (Așa cum fac întotdeauna pachetele de rețea :) ). Dacă sistemul țintă este idempotent, rezultatul nu va fi diferit. Dacă sistemul țintă depinde de ordinea corectă în secvență, trebuie să implementăm resequencer pe site-ul țintă, care ar restabili ordinea corectă. 2. Ce s-ar întâmpla dacă există mesaje duplicate? Dacă canalul sistemului țintă nu confirmă în timp util, sistemul sursă (sau canalul însuși) trimite de obicei o altă copie a mesajului. Ca rezultat, putem avea un mesaj duplicat pe partea sistemului țintă. Dacă sistemul țintă este idempotent, are grijă de el și rezultatul nu va fi diferit. Dacă sistemul țintă nu este idempotent, trebuie să implementăm deduplicator pe partea sistemului țintă a canalului.

reîncercați în siguranță.

Este de obicei cel mai simplu mod de a-i înțelege semnificația în informatică.