Java面试43-常见的限流算法有哪些?

限流算法是一种系统保护策略,主要是避免在流量高峰导致系统被压垮,造成系统不可用的问题。

常见的限流算法有五种:

  1. 计数器限流 ,一般用在单一维度的访问频率限制上,比如短信验证码每隔60s只能发送一次,或者接口调用次数等。它的实现方法很简单,每调用一次就加1,处理结束以后减1。
  2. 滑动窗口限流 ,本质上也是一种计数器,只是通过以时间为维度的可滑动窗口设计,来减少了临界值带来的并发超过阈值的问题。每次进行数据统计的时候,只需要统计这个窗口内每个时间刻度的访问量就可以了。Spring Cloud里面的熔断框架Hystrix,以及Spring Cloud Alibaba里面的Sentinel都采用了滑动窗口来做数据统计。
  3. 漏桶算法 ,它是一种恒定速率的限流算法,不管请求量是多少,服务端的处理效率是恒定的。基于MQ来实现的生产者消费者模型,其实算是一种漏桶限流算法。
  4. 令牌桶算法 ,相对漏桶算法来说,它可以解决突发流量的问题。它的核心思想是,令牌桶以恒定速率去生成令牌保存到令牌桶里面,桶的大小是固定的,令牌桶满了就不再生成令牌。每个客户端请求进来的时候,必须要从令牌桶获得一个令牌才能访问,否则排队等待。在流量低峰的时候,令牌桶会出现堆积,因此当出现瞬时高峰的时候,有足够多的令牌可以获取,因此令牌桶能够允许瞬时流量的处理。网关层面的限流、或者接口调用的限流,都可以使用令牌桶算法,像Google的GuavaRedisson的限流,都用到了令牌桶算法。

限流的本质是实现系统保护,最终选择什么样的算法,一方面取决于统计的精准度,另一方面考虑限流维度和场景的需求。

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