使用令牌桶算法通过redis实现限流

令牌桶算法是一种常用的限流算法,它可以平滑地控制请求的处理速率。在 Java 中结合 Redis 实现令牌桶算法,可以利用 Redis 的原子操作来保证多节点环境下的限流效果。

一 实现思路

  1. 初始化令牌桶:在 Redis 中存储令牌桶的相关信息,如令牌数量、令牌桶容量、上一次更新时间等。
  2. 添加令牌:根据时间间隔,计算需要添加到令牌桶中的令牌数量,并更新令牌桶的令牌数量。
  3. 获取令牌:尝试从令牌桶中获取指定数量的令牌,如果令牌数量足够,则返回成功;否则返回失败。

二 Redis Lua 脚本

编写一个 Lua 脚本来处理令牌桶的逻辑。lua脚本会在 Redis 执行时保证原子性。

Lua 复制代码
-- 最大令牌个数(qps)
local limit = tonumber(ARGV[1]) 
-- 令牌生成速率
local rate = tonumber(ARGV[2]) 
-- 当前时间秒*1000=毫秒
local now = redis.call('TIME')[1] * 1000
-- 剩余可用的令牌个数
local tokens = tonumber(redis.call('GET', KEYS[1]) or 0)
-- 上次访问时间戳(单位毫秒)
local lastTimestamp = tonumber(redis.call('GET', KEYS[2]) or 0)
-- 本次访问时间戳-上次访问时间戳
local elapsedTime = now - lastTimestamp
-- 计算本次访问与上次访问之间需要放入的令牌个数=上次剩余的令牌数+本次访问与上次访问之间差的令牌数
local newTokens = tokens + elapsedTime * rate / 1000
-- 如果需要放入的令牌个数超过限制的最大令牌个数,则直接使用最大令牌个数
if newTokens > limit then
	newTokens = limit 
end 
-- 如果需要放入的令牌个数小于1,则意味着无法获取到锁
if newTokens < 1 then
	return 0 
else
-- 获取到锁,则更新剩余可获取的锁个数-1,更新本次访问时间戳
	redis.call('SET', KEYS[1], newTokens - 1)
	redis.call('SET', KEYS[2], now)
	return 1 
end

三 Java 实现

java 复制代码
public class RedisRateLimiter {

  private JedisPool jedisPool;

  private String LUA_SCRIPT = "上面的lua脚本替换到此处";

  public RedisRateLimiter(JedisPool jedisPool) {
    this.jedisPool = jedisPool;
  }

  public boolean tryAcquire(String key, int rate, int capacity) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
      Object result = jedis.eval(LUA_SCRIPT,
          Arrays.asList(key, key + ":timestamp"), Arrays.asList(capacity, rate));
      long response = (Long) result;
      return response != 0;
    } catch (Exception e) {
        return false;
    }
  }
}
相关推荐
_CodePencil_1 分钟前
CSS专题之层叠上下文
前端·javascript·css·html·css3·html5
monkey_slh7 分钟前
JS逆向案例—喜马拉雅xm-sign详情页爬取
android·开发语言·javascript
刘玲醉酒8 分钟前
offset三大家族
javascript
海天胜景11 分钟前
vue3 el-input type=“textarea“ 字体样式 及高度设置
javascript·vue.js·elementui
知识分享小能手25 分钟前
Typescript学习教程,从入门到精通,TypeScript 配置管理与编译器详解(19)
前端·javascript·学习·typescript·前端框架·ecmascript·jquery
我血条子呢1 小时前
[Vue组件]半环进度显示器
前端·javascript·vue.js
会敲键盘的猕猴桃很大胆1 小时前
Redis实战-基于redis和lua脚本实现分布式锁以及Redission源码解析【万字长文】
java·redis·分布式·spring·lua
_r0bin_1 小时前
前端面试准备-4
前端·javascript·html
鹏多多.1 小时前
vue的监听属性watch的详解
前端·javascript·vue.js·前端框架
前端小巷子2 小时前
JS深拷贝与浅拷贝
前端·javascript·面试