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redis redisson 限流器的實例(RRateLimiter)

 更新時間:2021年07月03日 11:47:02   作者:o_瓜田李下_o  
這篇文章主要介紹了redis redisson 限流器的實例(RRateLimiter),具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

redis redisson 限流器實例

作用:限制一段時間內對數(shù)據(jù)的訪問數(shù)量

相關接口

RRateLimiter

public interface RRateLimiter extends RRateLimiterAsync, RObject { 
    boolean trySetRate(RateType var1, long var2, long var4, RateIntervalUnit var6);
                              //設置訪問速率,var2為訪問數(shù),var4為單位時間,var6為時間單位 
    void acquire();           //訪問數(shù)據(jù)
    void acquire(long var1);  //占var1的速度計算值 
    boolean tryAcquire();                                    //嘗試訪問數(shù)據(jù)
    boolean tryAcquire(long var1);                           //嘗試訪問數(shù)據(jù),占var1的速度計算值
    boolean tryAcquire(long var1, TimeUnit var3);            //嘗試訪問數(shù)據(jù),設置等待時間var3
    boolean tryAcquire(long var1, long var3, TimeUnit var5); //嘗試訪問數(shù)據(jù),占數(shù)據(jù)計算值var1,設置等待時間var3 
    RateLimiterConfig getConfig();
}

RateType:速度類型

public enum RateType {
    OVERALL,             //所有客戶端加總限流
    PER_CLIENT;          //每個客戶端單獨計算流量
 
    private RateType() {
    }
}

RateInternalUnit:速度單位

public enum RateIntervalUnit {
    MILLISECONDS {
        public long toMillis(long value) {
            return value;
        }
    },
    SECONDS {
        public long toMillis(long value) {
            return TimeUnit.SECONDS.toMillis(value);
        }
    },
    MINUTES {
        public long toMillis(long value) {
            return TimeUnit.MINUTES.toMillis(value);
        }
    },
    HOURS {
        public long toMillis(long value) {
            return TimeUnit.HOURS.toMillis(value);
        }
    },
    DAYS {
        public long toMillis(long value) {
            return TimeUnit.DAYS.toMillis(value);
        }
    };
 
    private RateIntervalUnit() {
    } 
    public abstract long toMillis(long var1);
}

示例

public class MyTest8 { 
    public static void main(String[] args){
        Config config=new Config();
        config.useSingleServer().setAddress("redis://192.168.57.120:6379").setPassword("123456");
        RedissonClient client= Redisson.create(config);
 
        RRateLimiter rateLimiter=client.getRateLimiter("rate_limiter");
        rateLimiter.trySetRate(RateType.PER_CLIENT,5,2, RateIntervalUnit.MINUTES); 
        ExecutorService executorService= Executors.newFixedThreadPool(10);
        for (int i=0;i<10;i++){
            executorService.submit(()->{
               try{
                   rateLimiter.acquire();
                   System.out.println("線程"+Thread.currentThread().getId()+"進入數(shù)據(jù)區(qū):"+System.currentTimeMillis());
               }catch (Exception e){
                   e.printStackTrace();
               }
            });
        }
    }
}

控制臺輸出

線程49進入數(shù)據(jù)區(qū):1574672546522
線程55進入數(shù)據(jù)區(qū):1574672546522
線程56進入數(shù)據(jù)區(qū):1574672546526
線程50進入數(shù)據(jù)區(qū):1574672546523
線程48進入數(shù)據(jù)區(qū):1574672546523

線程51進入數(shù)據(jù)區(qū):1574672666627
線程53進入數(shù)據(jù)區(qū):1574672666627
線程54進入數(shù)據(jù)區(qū):1574672666627
線程57進入數(shù)據(jù)區(qū):1574672666628
線程52進入數(shù)據(jù)區(qū):1574672666628
說明:兩分鐘之內最多只有5個線程在執(zhí)行

分布式限流redission RRateLimiter使用及原理

前提:

最近公司在做有需求在做分布式限流,調研的限流框架大概有

  • 1、spring cloud gateway集成redis限流,但屬于網(wǎng)關層限流
  • 2、阿里Sentinel,功能強大、帶監(jiān)控平臺
  • 3、srping cloud hystrix,屬于接口層限流,提供線程池與信號量兩種方式
  • 4、其他:redission、手擼代碼

實際需求情況屬于業(yè)務端限流,redission更加方便,使用更加靈活,下面介紹下redission分布式限流如何使用及原理:

一、使用

使用很簡單、如下

// 1、 聲明一個限流器
RRateLimiter rateLimiter = redissonClient.getRateLimiter(key);
 
// 2、 設置速率,5秒中產生3個令牌
rateLimiter.trySetRate(RateType.OVERALL, 3, 5, RateIntervalUnit.SECONDS);
 
// 3、試圖獲取一個令牌,獲取到返回true
rateLimiter.tryAcquire(1)

二、原理

1、getRateLimiter

// 聲明一個限流器 名稱 叫key
redissonClient.getRateLimiter(key)

2、trySetRate

trySetRate方法跟進去底層實現(xiàn)如下:

@Override
    public RFuture<Boolean> trySetRateAsync(RateType type, long rate, long rateInterval, RateIntervalUnit unit) {
        return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, RedisCommands.EVAL_BOOLEAN,
                "redis.call('hsetnx', KEYS[1], 'rate', ARGV[1]);"
              + "redis.call('hsetnx', KEYS[1], 'interval', ARGV[2]);"
              + "return redis.call('hsetnx', KEYS[1], 'type', ARGV[3]);",
                Collections.<Object>singletonList(getName()), rate, unit.toMillis(rateInterval), type.ordinal());
    }

舉個例子,更容易理解:

比如下面這段代碼,5秒中產生3個令牌,并且所有實例共享(RateType.OVERALL所有實例共享、RateType.CLIENT單實例端共享)

trySetRate(RateType.OVERALL, 3, 5, RateIntervalUnit.SECONDS);

那么redis中就會設置3個參數(shù):

hsetnx,key,rate,3
hsetnx,key,interval,5
hsetnx,key,type,0

接著看tryAcquire(1)方法:底層源碼如下

private <T> RFuture<T> tryAcquireAsync(RedisCommand<T> command, Long value) {
        return commandExecutor.evalWriteAsync(getName(), LongCodec.INSTANCE, command,
                "local rate = redis.call('hget', KEYS[1], 'rate');"  //1
              + "local interval = redis.call('hget', KEYS[1], 'interval');"  //2
              + "local type = redis.call('hget', KEYS[1], 'type');" //3
              + "assert(rate ~= false and interval ~= false and type ~= false, 'RateLimiter is not initialized')" //4
              
              + "local valueName = KEYS[2];" //5
              + "if type == 1 then "
                  + "valueName = KEYS[3];" //6
              + "end;"
              
              + "local currentValue = redis.call('get', valueName); " //7
              + "if currentValue ~= false then " 
                     + "if tonumber(currentValue) < tonumber(ARGV[1]) then " //8
                         + "return redis.call('pttl', valueName); "
                     + "else "
                         + "redis.call('decrby', valueName, ARGV[1]); " //9
                         + "return nil; "
                     + "end; "
              + "else " //10
                     + "redis.call('set', valueName, rate, 'px', interval); " 
                     + "redis.call('decrby', valueName, ARGV[1]); "
                     + "return nil; "
              + "end;",
                Arrays.<Object>asList(getName(), getValueName(), getClientValueName()), 
                value, commandExecutor.getConnectionManager().getId().toString());
    }

第1、2、3備注行是獲取上一步set的3個值:rate、interval、type,如果這3個值沒有設置,直接返回rateLimiter沒有被初始化。

第5備注行聲明一個變量叫valueName 值為KEYS[2],KEYS[2]對應的值是getValueName()方法,getValueName()返回的就是上面第一步getRateLimiter我們設置的key;如果type=1,表示全局共享,那么valueName 的值改為取KEYS[3],KEYS[3]對應的值為getClientValueName(),查看getClientValueName()源碼:

String getClientValueName() {
        return suffixName(getValueName(), commandExecutor.getConnectionManager().getId().toString());
   }

ConnectionManager().getId()如下:

public interface ConnectionManager {    
    UUID getId(); 
    省略...
}

這個getId()是每個客戶端初始化的時候生成的UUID,即每個客戶端的getId是唯一的,這也就驗證了trySetRate方法中RateType.ALL與RateType.PER_CLIENT的作用。

  • 接著看第7標準行,獲取valueName對應的值currentValue;首次獲取肯定為空,那么看第10標準行else的邏輯
  • set valueName 3 px 5,設置key=valueName value=3 過期時間為5秒
  • decrby valueName 1,將上面valueName的值減1
  • 那么如果第二次訪問,第7標注行返回的值存在,將會走第8標注行,緊接著走如下判斷
  • 如果當前valueName的值也就是3,小于要獲得的令牌數(shù)量(tryAcquire方法中的入?yún)?,那么說明當前時間內(key的有效期5秒內),令牌的數(shù)量已經(jīng)被用完,返回pttl(key的剩余過期時間);反之說明桶中有足夠的令牌,獲取之后將會把桶中的令牌數(shù)量減1,至此結束。

總結:

redission分布式限流采用令牌桶思想和固定時間窗口,trySetRate方法設置桶的大小,利用redis key過期機制達到時間窗口目的,控制固定時間窗口內允許通過的請求量。

以上為個人經(jīng)驗,希望能給大家一個參考,也希望大家多多支持腳本之家。

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