为啥要限流,相信就不用我多说了。
在代码世界上,限流有两种比较常见的算法:
比如,现在我有一个桶子,绿色那块是我能装水的容量,如果超过我能装下的容量,再往桶子里边倒水,就会溢出来(限流):
我们目前可以知道的是:
OK,现在我们在桶子里挖个洞,让水可以从洞子里边流出来:
桶子的洞口的大小是固定的,所以水从洞口流出来的速率也是固定的。
所以总结下来算法所需的参数就两个:
漏桶算法有两种实现:
经过上面的分析我们就知道:
漏桶算法可以平滑网络上的突发流量(因为漏水的速率是固定的)
现在我有另外一个桶子,这个桶子不用来装水,用来装令牌:
令牌会一定的速率扔进桶子里边,比如我1秒扔10个令牌进桶子:
桶子能装令牌的个数有上限的,比如我的桶子最多只能装1000个令牌。
每个请求进来,就会去桶子拿一个令牌
令牌桶算法支持网络上的突发流量
**漏桶和令牌桶的区别:**从上面的例子估计大家也能看出来了,漏桶只能以固定的速率去处理请求,而令牌桶可以以桶子最大的令牌数去处理请求
RateLimiter是Guava的一个限流组件,我这边的系统就有用到这个限流组件,使用起来十分方便。
引入pom依赖:
<dependency> <groupId>com.google.guava</groupId> <artifactId>guava</artifactId> <version>20.0</version> </dependency>
RateLimiter它是基于令牌桶算法的,API非常简单,看以下的Demo:
public static void main(String[] args) { //线程池 ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); //速率是每秒只有3个许可 final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(3.0); for (int i = 0; i < 100; i++) { final int no = i; Runnable runnable = new Runnable() { @Override public void run() { try { //获取许可 rateLimiter.acquire(); System.out.println("Accessing: " + no + ",time:" + new SimpleDateFormat("yy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date())); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }; //执行线程 exec.execute(runnable); } //退出线程池 exec.shutdown(); }
我们可以从结果看出,每秒只能执行三个:
RateLimiter是一个单机的限流组件,如果是分布式应用的话,该怎么做?
可以使用Redis+Lua的方式来实现,大致的lua脚本代码如下:
local key = "rate.limit:" .. KEYS[1] --限流KEY local limit = tonumber(ARGV[1]) --限流大小 local current = tonumber(redis.call('get', key) or "0") if current + 1 > limit then --如果超出限流大小 return 0 else --请求数+1,并设置1秒过期 redis.call("INCRBY", key,"1") redis.call("expire", key,"1") return current + 1
Java代码如下:
public static boolean accquire() throws IOException, URISyntaxException { Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1"); File luaFile = new File(RedisLimitRateWithLUA.class.getResource("/").toURI().getPath() + "limit.lua"); String luaScript = FileUtils.readFileToString(luaFile); String key = "ip:" + System.currentTimeMillis()/1000; // 当前秒 String limit = "5"; // 最大限制 List<String> keys = new ArrayList<String>(); keys.add(key); List<String> args = new ArrayList<String>(); args.add(limit); Long result = (Long)(jedis.eval(luaScript, keys, args)); // 执行lua脚本,传入参数 return result == 1; }
解释: