redis限流的实现方式有几种?


本文摘自PHP中文网,作者coldplay.xixi,侵删。

redis限流的实现方式有3种,分别是:1、基于Redis的setnx的操作,给指定的key设置了过期实践;2、基于Redis的数据结构zset,将请求打造成一个zset数组;3、基于Redis的令牌桶算法,输出速率大于输入速率,就要限流。

redis限流的实现方式有3种,分别是:

第一种:基于Redis的setnx的操作

我们在使用Redis的分布式锁的时候,大家都知道是依靠了setnx的指令,在CAS(Compare and swap)的操作的时候,同时给指定的key设置了过期实践(expire),我们在限流的主要目的就是为了在单位时间内,有且仅有N数量的请求能够访问我的代码程序。所以依靠setnx可以很轻松的做到这方面的功能。

比如我们需要在10秒内限定20个请求,那么我们在setnx的时候可以设置过期时间10,当请求的setnx数量达到20时候即达到了限流效果。代码比较简单就不做展示了。

当然这种做法的弊端是很多的,比如当统计1-10秒的时候,无法统计2-11秒之内,如果需要统计N秒内的M个请求,那么我们的Redis中需要保持N个key等等问题

相关学习推荐:redis视频教程

第二种:基于Redis的数据结构zset

其实限流涉及的最主要的就是滑动窗口,上面也提到1-10怎么变成2-11。其实也就是起始值和末端值都各+1即可。

而我们如果用Redis的list数据结构可以轻而易举的实现该功能

我们可以将请求打造成一个zset数组,当每一次请求进来的时候,value保持唯一,可以用UUID生成,而score可以用当前时间戳表示,因为score我们可以用来计算当前时间戳之内有多少的请求数量。而zset数据结构也提供了range方法让我们可以很轻易的获取到2个时间戳内有多少请求

代码如下

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

public Response limitFlow(){

        Long currentTime = new Date().getTime();

        System.out.println(currentTime);

        if(redisTemplate.hasKey("limit")) {

            Integer count = redisTemplate.opsForZSet().rangeByScore("limit", currentTime -  intervalTime, currentTime).size();        // intervalTime是限流的时间

            System.out.println(count);

            if (count != null && count > 5) {

                return Response.ok("每分钟最多只能访问5次");

            }

        }

        redisTemplate.opsForZSet().add("limit",UUID.randomUUID().toString(),currentTime);

        return Response.ok("访问成功");

    }

通过上述代码可以做到滑动窗口的效果,并且能保证每N秒内至多M个请求,缺点就是zset的数据结构会越来越大。实现方式相对也是比较简单的。

第三种: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。令牌桶算法又称之为水桶算法,具体可以参照度娘的解释 令牌桶算法

令牌桶算法提及到输入速率和输出速率,当输出速率大于输入速率,那么就是超出流量限制了。

也就是说我们每访问一次请求的时候,可以从Redis中获取一个令牌,如果拿到令牌了,那就说明没超出限制,而如果拿不到,则结果相反。

依靠上述的思想,我们可以结合Redis的List数据结构很轻易的做到这样的代码

依靠List的leftPop来获取令牌

1

2

3

4

5

6

7

8

// 输出令牌

public Response limitFlow2(Long id){

        Object result = redisTemplate.opsForList().leftPop("limit_list");

        if(result == null){

            return Response.ok("当前令牌桶中无令牌");

        }

        return Response.ok(articleDescription2);

    }

再依靠Java的定时任务,定时往List中rightPush令牌,当然令牌也需要唯一性,所以我这里还是用UUID进行了生成

1

2

3

4

5

// 10S的速率往令牌桶中添加UUID,只为保证唯一性

    @Scheduled(fixedDelay = 10_000,initialDelay = 0)

    public void setIntervalTimeTask(){

        redisTemplate.opsForList().rightPush("limit_list",UUID.randomUUID().toString());

    }

综上,代码实现起始都不是很难,针对这些限流方式我们可以在AOP或者filter中加入以上代码,用来做到接口的限流,最终保护你的网站。

Redis其实还有很多其他的用处,他的作用不仅仅是缓存,分布式锁的作用。他的数据结构也不仅仅是只有String,Hash,List,Set,Zset。有兴趣的可以后续了解下他的GeoHash算法;BitMap,HLL以及布隆过滤器数据(Redis4.0之后加入,可以用Docker直接安装redislabs/rebloom)结构。

有问题欢迎留言探讨

以上就是redis限流的实现方式有几种?的详细内容,更多文章请关注木庄网络博客

相关阅读 >>

Redis集群有什么作用

Redis删除策略和逐出策略

Redis怎么保证高可用

查看Redis版本的两种方法

详解Redis数据结构之跳跃表

Redis有哪些集群模式

10个Redis使用技巧

Redis怎么保证数据一致性

Redis用在什么地方

分析Redis原理及实现

更多相关阅读请进入《Redis》频道 >>


数据库系统概念 第6版
书籍

数据库系统概念 第6版

机械工业出版社

本书主要讲述了数据模型、基于对象的数据库和XML、数据存储和查询、事务管理、体系结构等方面的内容。



打赏

取消

感谢您的支持,我会继续努力的!

扫码支持
扫码打赏,您说多少就多少

打开支付宝扫一扫,即可进行扫码打赏哦

分享从这里开始,精彩与您同在

评论

管理员已关闭评论功能...