當(dāng)然,限流有許多種實(shí)現(xiàn)的方式,Redis具有很強(qiáng)大的功能,我用Redis實(shí)踐了三種的實(shí)現(xiàn)方式,可以較為簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)其方式。Redis不僅僅是可以做限流,還可以做數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),附近的人等功能。
第一種:基于Redis的setnx的操作 (推薦學(xué)習(xí):Redis視頻教程)
我們?cè)谑褂肦edis的分布式鎖的時(shí)候,大家都知道是依靠了setnx的指令,在CAS(Compare and swap)的操作的時(shí)候,同時(shí)給指定的key設(shè)置了過(guò)期時(shí)間(expire),我們?cè)谙蘖鞯闹饕康木褪菫榱嗽趩挝粫r(shí)間內(nèi),有且僅有N數(shù)量的請(qǐng)求能夠訪問(wèn)我的代碼程序。所以依靠setnx可以很輕松的做到這方面的功能。
比如我們需要在10秒內(nèi)限定20個(gè)請(qǐng)求,那么我們?cè)趕etnx的時(shí)候可以設(shè)置過(guò)期時(shí)間10,當(dāng)請(qǐng)求的setnx數(shù)量達(dá)到20時(shí)候即達(dá)到了限流效果。
當(dāng)然這種做法的弊端是很多的,比如當(dāng)統(tǒng)計(jì)1-10秒的時(shí)候,無(wú)法統(tǒng)計(jì)2-11秒之內(nèi),如果需要統(tǒng)計(jì)N秒內(nèi)的M個(gè)請(qǐng)求,那么我們的Redis中需要保持N個(gè)key等等問(wèn)題
第二種:基于Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)zset
其實(shí)限流涉及的最主要的就是滑動(dòng)窗口,上面也提到1-10怎么變成2-11。其實(shí)也就是起始值和末端值都各+1即可。
而我們?nèi)绻肦edis的list數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以輕而易舉的實(shí)現(xiàn)該功能
我們可以將請(qǐng)求打造成一個(gè)zset數(shù)組,當(dāng)每一次請(qǐng)求進(jìn)來(lái)的時(shí)候,value保持唯一,可以用UUID生成,而score可以用當(dāng)前時(shí)間戳表示,因?yàn)閟core我們可以用來(lái)計(jì)算當(dāng)前時(shí)間戳之內(nèi)有多少的請(qǐng)求數(shù)量。
而zset數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也提供了range方法讓我們可以很輕易的獲取到2個(gè)時(shí)間戳內(nèi)有多少請(qǐng)求
第三種:基于Redis的令牌桶算法
提到限流就不得不提到令牌桶算法了。令牌桶算法又稱之為水桶算法,具體可以參照度娘的解釋 令牌桶算法
令牌桶算法提及到輸入速率和輸出速率,當(dāng)輸出速率大于輸入速率,那么就是超出流量限制了。
也就是說(shuō)我們每訪問(wèn)一次請(qǐng)求的時(shí)候,可以從Redis中獲取一個(gè)令牌,如果拿到令牌了,那就說(shuō)明沒(méi)超出限制,而如果拿不到,則結(jié)果相反。
依靠上述的思想,我們可以結(jié)合Redis的List數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)很輕易的做到這樣的代碼
依靠List的leftPop來(lái)獲取令牌
// 輸出令牌 public Response limitFlow2(Long id){ Object result = redisTemplate.opsForList().leftPop("limit_list"); if(result == null){ return Response.ok("當(dāng)前令牌桶中無(wú)令牌"); } return Response.ok(articleDescription2); }
再依靠Java的定時(shí)任務(wù),定時(shí)往List中rightPush令牌,當(dāng)然令牌也需要唯一性,所以我這里還是用UUID進(jìn)行了生成
// 10S的速率往令牌桶中添加UUID,只為保證唯一性 @Scheduled(fixedDelay = 10_000,initialDelay = 0) public void setIntervalTimeTask(){ redisTemplate.opsForList().rightPush("limit_list",UUID.randomUUID().toString()); }
綜上,代碼實(shí)現(xiàn)起始都不是很難,針對(duì)這些限流方式我們可以在AOP或者filter中加入以上代碼,用來(lái)做到接口的限流,最終保護(hù)你的網(wǎng)站。