Java實現(xiàn)分布式系統(tǒng)限流

更新時間：2022年08月12日 11:33:43 作者：陳虎_63

這篇文章主要為大家詳細介紹了Java實現(xiàn)分布式系統(tǒng)限流，文中示例代碼介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

為何使用分布式系統(tǒng)限流：

在分布式環(huán)境中，我們的系統(tǒng)都是集群化部署，那么使用了單機版的限流策略，比如我們對某一個接口的限流方案是每秒鐘最多10次請求，那么因為各個實例都會自己維護一份請求次數(shù)，所以真實每秒的請求數(shù)是：
節(jié)點數(shù) * 每秒最多請求數(shù)，這樣的話就超出了我們的預期；

分布式限流解決方案：

● 可以基于redis，做分布式限流
● 可以基于nginx做分布式限流
● 可以使用阿里開源的 sentinel 中間件

本次介紹使用 redis 做分布式限流

實現(xiàn)思路：

設(shè)計思路：假設(shè)一個用戶（用IP判斷）每分鐘訪問某一個服務接口的次數(shù)不能超過10次，那么我們可以在Redis中根據(jù)該用戶IP創(chuàng)建一個鍵，并此時我們就設(shè)置這個鍵的過期時間為60秒，當用戶請求到來的時候，先去redis中根據(jù)用戶ip獲取這個用戶當前分鐘請求了多少次，如果獲取不到，則說明這個用戶當前分鐘第一次訪問，就創(chuàng)建這個健，并+1，如果獲取到了就判斷當前有沒有超過我們限制的次數(shù)，如果到了我們限制的次數(shù)則禁止訪問。

使用技術(shù)：使用redis提供的：incr命令實現(xiàn)

先引入redis的依賴：

<dependency>
? ? ? ? ? ? <groupId>redis.clients</groupId>
? ? ? ? ? ? <artifactId>jedis</artifactId>
? ? ? ? ? ? <version>2.9.0</version>
? ? ? ? </dependency>

? ? ? ? <dependency>
? ? ? ? ? ? <groupId>com.alibaba</groupId>
? ? ? ? ? ? <artifactId>fastjson</artifactId>
? ? ? ? ? ? <version>1.2.70</version>
</dependency>

redis配置類：

package org.xhs.redis;


import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

/**
?* @Author: hu.chen
?* @Description:
?**/
public class RedisConfig {

? ? // 服務器IP地址
? ? private static String ADDR = "127.0.0.1";
? ? // 端口
? ? private static int PORT = 6379;
? ? // 密碼
? ? private static String AUTH = null;
? ? // 連接實例的最大連接數(shù)
? ? private static int MAX_ACTIVE = 1024;
? ? // 控制一個pool最多有多少個狀態(tài)為idle(空閑的)的jedis實例，默認值也是8。
? ? private static int MAX_IDLE = 200;
? ? // 等待可用連接的最大時間，單位毫秒，默認值為-1，表示永不超時。如果超過等待時間，則直接拋出JedisConnectionException
? ? private static int MAX_WAIT = 10000;
? ? // 連接超時的時間
? ? private static int TIMEOUT = 10000;
? ? // 在borrow一個jedis實例時，是否提前進行validate操作；如果為true，則得到的jedis實例均是可用的；
? ? private static boolean TEST_ON_BORROW = true;

? ? ? ? private static JedisPool jedisPool = null;
? ? // 數(shù)據(jù)庫模式是16個數(shù)據(jù)庫 0~15
? ? public static final int DEFAULT_DATABASE = 0;

? ? /**
? ? ?* 初始化Redis連接池
? ? ?*/

? ? static {

? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
? ? ? ? ? ? config.setMaxTotal(MAX_ACTIVE);
? ? ? ? ? ? config.setMaxIdle(MAX_IDLE);
? ? ? ? ? ? config.setMaxWaitMillis(MAX_WAIT);
? ? ? ? ? ? config.setTestOnBorrow(TEST_ON_BORROW);
? ? ? ? ? ? jedisPool = new JedisPool(config, ADDR, PORT, TIMEOUT, AUTH, DEFAULT_DATABASE);

? ? ? ? } catch (Exception e) {

? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();
? ? ? ? }
? ? }

? ? /**
? ? ?* 獲取Jedis實例
? ? ?*/
? ? public static Jedis getJedis() {
? ? ? ? try {

? ? ? ? ? ? if (jedisPool != null) {
? ? ? ? ? ? ? ? Jedis resource = jedisPool.getResource();
? ? ? ? ? ? ? ? return resource;
? ? ? ? ? ? } else {
? ? ? ? ? ? ? ? return null;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? } catch (Exception e) {
? ? ? ? ? ? e.printStackTrace();
? ? ? ? ? ? return null;
? ? ? ? }

? ? }

}

redis工具類：

package org.xhs.redis;

import redis.clients.jedis.Jedis;

/**
?* @Author: hu.chen
?* @Description:
?* @DateTime: 2022/1/21 1:06 PM
?**/
public class RedisUtils {

? ? /**
? ? ?* 將指定的key遞增1（可用于樂觀鎖）
? ? ?*
? ? ?* @param key
? ? ?* @return
? ? ?*/
? ? public static Long incr(final String key) {

? ? ? ? Jedis jedis = RedisConfig.getJedis();
? ? ? ? Long ?incr = jedis.incr(key);

? ? ? ? returnJedis(jedis);
? ? ? ? return incr;
? ? }


? ? /**
? ? ?* 給指定key設(shè)置過期時間
? ? ?*
? ? ?* @param key
? ? ?* @param seconds
? ? ?* @author ruan 2013-4-11
? ? ?*/
? ? public static void expire(String key, int seconds) {
? ? ? ? if (seconds <= 0) {
? ? ? ? ? ? return;
? ? ? ? }
? ? ? ? Jedis jedis = RedisConfig.getJedis();
? ? ? ? jedis.expire(key, seconds);
? ? ? ? // 將連接還回連接池
? ? ? ? returnJedis(jedis);
? ? }


? ? /**
? ? ?* 回收jedis
? ? ?*
? ? ?* @param jedis
? ? ?*/
? ? private static void returnJedis(Jedis jedis) {
? ? ? ? if (jedis != null) {
? ? ? ? ? ? jedis.close();
? ? ? ? }
? ? }
}

實現(xiàn)：

package org.xhs.redis;


import java.util.ArrayList;
import java.util.List;


/**
?* @Author: hu.chen
?* @Description:
?**/
public class TestRedis {
? ? /**
? ? ?* 超時時間（單位秒）
? ? ?*/
? ? private static int TIMEOUT = 30;

? ? /**
? ? ?* 每分鐘的請求次數(shù)限制
? ? ?*/
? ? private static int COUNT = 10;


? ? public static void main(String[] args) {

? ? ? ? List<UserRequest> tasks = new ArrayList();
? ? ? ? // 準備工作，先初始化 10個線程（用戶），這10個用戶同時訪問一個接口
? ? ? ? for (int i = 1; i <= 12; i++) {
? ? ? ? ? ? String ip = "127.0.0." + i;
? ? ? ? ? ? String userName = "chenhu_";
? ? ? ? ? ? String interfaceName = "user/find_" + i;
? ? ? ? ? ? tasks.add(new UserRequest(ip, userName, interfaceName));
? ? ? ? }


? ? ? ? for (UserRequest request : tasks) {
? ? ? ? ? ? // 以用戶名為鍵
? ? ? ? ? ? if (isAccess(request.getUserName(), COUNT)) {
? ? ? ? ? ? ? ? System.err.println("用戶："+request.getUserName()+" 當前時間訪問次數(shù)還未達到上限，可以訪問");
? ? ? ? ? ? } else {
? ? ? ? ? ? ? ? System.err.println("當前時間訪問失敗，"+request.getUserName()+"無法獲取令牌");
? ? ? ? ? ? }


? ? ? ? }
? ? }

? ? /**
? ? ?* 是否可以訪問
? ? ?*
? ? ?* @return
? ? ?*/
? ? private static boolean isAccess(String userName, long count) {
? ? ? ? Long incr = RedisUtils.incr(userName);
? ? ? ? if (incr == 1) {
? ? ? ? ? ? RedisUtils.expire(userName, TIMEOUT);
? ? ? ? }
? ? ? ? if (count < incr) {
? ? ? ? ? ? return false;
? ? ? ? }
? ? ? ? return true;
? ? }


? ? /**
? ? ?* 實體對象
? ? ?*/
? ? private static class UserRequest {
? ? ? ? /**
? ? ? ? ?* 請求用戶ip
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? private String ip;
? ? ? ? /**
? ? ? ? ?* 用戶名
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? private String userName;
? ? ? ? /**
? ? ? ? ?* 請求的接口名
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? private String interfaceName;

? ? ? ? public UserRequest(String ip, String userName, String interfaceName) {
? ? ? ? ? ? this.ip = ip;
? ? ? ? ? ? this.userName = userName;
? ? ? ? ? ? this.interfaceName = interfaceName;
? ? ? ? }

? ? ? ? public String getIp() {return ip;}

? ? ? ? public String getUserName() { return userName;}

? ? ? ? public String getInterfaceName() {return interfaceName;}
? ? }
}

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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