摘要:首先我們來使用實現時間窗內某個接口的請求數限流,實現了該功能后可以改造為限流總并發請求數和限制總資源數。本身就是一種編程語言,也可以使用它實現復雜的令牌桶或漏桶算法。
分布式限流最關鍵的是要將限流服務做成原子化,而解決方案可以使使用redis+lua或者nginx+lua技術進行實現,通過這兩種技術可以實現的高并發和高性能。
首先我們來使用redis+lua實現時間窗內某個接口的請求數限流,實現了該功能后可以改造為限流總并發/請求數和限制總資源數。Lua本身就是一種編程語言,也可以使用它實現復雜的令牌桶或漏桶算法。
如下操作因是在一個lua腳本中(相當于原子操作),又因Redis是單線程模型,因此是線程安全的。
相比Redis事務來說,Lua腳本有以下優點
減少網絡開銷: 不使用 Lua 的代碼需要向 Redis 發送多次請求, 而腳本只需一次即可, 減少網絡傳輸;
原子操作: Redis 將整個腳本作為一個原子執行, 無需擔心并發, 也就無需事務;
復用: 腳本會永久保存 Redis 中, 其他客戶端可繼續使用.
Lua腳本
local key = KEYS[1] --限流KEY(一秒一個) 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 --請求數+1,并設置2秒過期 redis.call("INCRBY", key,"1") redis.call("expire", key,"2") end return 1
java代碼
import org.apache.commons.io.FileUtils; import redis.clients.jedis.Jedis; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.net.URISyntaxException; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.CountDownLatch; public class RedisLimitRateWithLUA { public static void main(String[] args) { final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1); for (int i = 0; i < 7; i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { try { latch.await(); System.out.println("請求是否被執行:"+accquire()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }).start(); } latch.countDown(); } 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; // 當前秒 String limit = "5"; // 最大限制 Listkeys = new ArrayList (); keys.add(key); List args = new ArrayList (); args.add(limit); Long result = (Long)(jedis.eval(luaScript, keys, args)); // 執行lua腳本,傳入參數 return result == 1; } }
運行結果
請求是否被執行:true 請求是否被執行:true 請求是否被執行:false 請求是否被執行:true 請求是否被執行:true 請求是否被執行:true 請求是否被執行:false
從結果可看出只有5個請求成功執行
IP限流Lua腳本
local key = "rate.limit:" .. KEYS[1] local limit = tonumber(ARGV[1]) local expire_time = ARGV[2] local is_exists = redis.call("EXISTS", key) if is_exists == 1 then if redis.call("INCR", key) > limit then return 0 else return 1 end else redis.call("SET", key, 1) redis.call("EXPIRE", key, expire_time) return 1 end
參考文章:http://jinnianshilongnian.ite...
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