令牌桶算法限流

限流是对某一时间窗口内的请求数进行限制,保持系统的可用性和稳定性,防止因流量暴增而导致的系统运行缓慢或宕机。常用的限流算法有令牌桶和和漏桶,而Google开源项目Guava中的RateLimiter使用的就是令牌桶控制算法

在开发高并发系统时有三把利器用来保护系统:缓存、降级和限流

缓存:缓存的目的是提升系统访问速度和增大系统处理容量

降级:降级是当服务器压力剧增的情况下,根据当前业务情况及流量对一些服务和页面有策略的降级,以此释放服务器资源以保证核心任务的正常运行

限流:限流的目的是通过对并发访问/请求进行限速,或者对一个时间窗口内的请求进行限速来保护系统,一旦达到限制速率则可以拒绝服务、排队或等待、降级等处理

我们经常在调别人的接口的时候会发现有限制,比如微信公众平台接口、百度API Store、聚合API等等这样的,对方会限制每天最多调多少次或者每分钟最多调多少次

我们自己在开发系统的时候也需要考虑到这些,比如我们公司在上传商品的时候就做了限流,因为用户每一次上传商品,我们需要将商品数据同到到美团、饿了么、京东、百度、自营等第三方平台,这个工作量是巨大,频繁操作会拖慢系统,故做限流。

以上都是题外话,接下来我们重点看一下令牌桶算法

令牌桶算法

下面是从网上找的两张图来描述令牌桶算法:

令牌桶算法限流

   

令牌桶算法限流

RateLimiter

https://github.com/google/guava

令牌桶算法限流

RateLimiter的代码不长,注释加代码432行,看一下RateLimiter怎么用

1 package com.cjs.example; 2 3 import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter; 4 import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping; 5 import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; 6 7 import java.text.SimpleDateFormat; 8 import java.util.Date; 9 10 @RestController 11 public class HelloController { 12 13 private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS"); 14 15 private static final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(2); 16 17 /** 18 * tryAcquire尝试获取permit,默认超时时间是0,意思是拿不到就立即返回false 19 */ 20 @RequestMapping("/sayHello") 21 public String sayHello() { 22 if (rateLimiter.tryAcquire()) { // 一次拿1个 23 System.out.println(sdf.format(new Date())); 24 try { 25 Thread.sleep(500); 26 } catch (InterruptedException e) { 27 e.printStackTrace(); 28 } 29 }else { 30 System.out.println("limit"); 31 } 32 return "hello"; 33 } 34 35 /** 36 * acquire拿不到就等待,拿到为止 37 */ 38 @RequestMapping("/sayHi") 39 public String sayHi() { 40 rateLimiter.acquire(5); // 一次拿5个 41 System.out.println(sdf.format(new Date())); 42 return "hi"; 43 } 44 45 }

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