一文聊聊Redis中的限流策略

public class RedisLimiterTest {     private Jedis jedis;      public RedisLimiterTest(Jedis jedis) {         this.jedis = jedis;     }      /**      * @param ipAddress Ip地址      * @param period    特定的时间内，单位秒      * @param maxCount  最大允许的次数      * @return      */     public boolean isIpLimit(String ipAddress, int period, int maxCount) {         String key = String.format("ip:%s", ipAddress);         // 毫秒时间戳         long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();         Pipeline pipe = jedis.pipelined();         // redis事务，保证原子性         pipe.multi();         // 存放数据，value 和 score 都使用毫秒时间戳         pipe.zadd(key, currentTimeMillis, "" + UUID.randomUUID());         // 移除窗口区间所有的元素         pipe.zremrangeByScore(key, 0, currentTimeMillis - period * 1000);         // 获取时间窗口内的行为数量         Response<Long> count = pipe.zcard(key);         // 设置 zset 过期时间，避免冷用户持续占用内存，这里宽限1s         pipe.expire(key, period + 1);         // 提交事务         pipe.exec();         pipe.close();         // 比较数量是否超标         return count.get() > maxCount;     }      public static void main(String[] args) {         Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);         RedisLimiterTest limiter = new RedisLimiterTest(jedis);         for (int i = 1; i <= 20; i++) {             // 验证IP  10秒钟之内只能访问5次             boolean isLimit = limiter.isIpLimit("222.73.55.22", 10, 5);             System.out.println("访问第" + i + "次, 结果：" + (isLimit ? "限制访问" : "允许访问"));         }     } }

访问第1次, 结果：允许访问 访问第2次, 结果：允许访问 访问第3次, 结果：允许访问 访问第4次, 结果：允许访问 访问第5次, 结果：允许访问 访问第6次, 结果：限制访问 访问第7次, 结果：限制访问 ... ...

public class FunnelLimiterTest {      static class Funnel {         int capacity; // 漏斗容量         float leakingRate; // 漏嘴流水速率         int leftQuota; // 漏斗剩余空间         long leakingTs; // 上一次漏水时间          public Funnel(int capacity, float leakingRate) {             this.capacity = capacity;             this.leakingRate = leakingRate;             this.leftQuota = capacity;             this.leakingTs = System.currentTimeMillis();         }          void makeSpace() {             long nowTs = System.currentTimeMillis();             long deltaTs = nowTs - leakingTs; // 距离上一次漏水过去了多久             int deltaQuota = (int) (deltaTs * leakingRate); // 腾出的空间 = 时间*漏水速率             if (deltaQuota < 0) { // 间隔时间太长，整数数字过大溢出                 this.leftQuota = capacity;                 this.leakingTs = nowTs;                 return;             }             if (deltaQuota < 1) { // 腾出空间太小 就等下次，最小单位是1                 return;             }             this.leftQuota += deltaQuota; // 漏斗剩余空间 = 漏斗剩余空间 + 腾出的空间             this.leakingTs = nowTs;             if (this.leftQuota > this.capacity) { // 剩余空间不得高于容量                 this.leftQuota = this.capacity;             }         }          boolean watering(int quota) {             makeSpace();             if (this.leftQuota >= quota) { // 判断剩余空间是否足够                 this.leftQuota -= quota;                 return true;             }             return false;         }     }      // 所有的漏斗     private Map<String, Funnel> funnels = new HashMap<>();      /**      * @param capacity    漏斗容量      * @param leakingRate 漏嘴流水速率 quota/s      */     public boolean isIpLimit(String ipAddress, int capacity, float leakingRate) {         String key = String.format("ip:%s", ipAddress);         Funnel funnel = funnels.get(key);         if (funnel == null) {             funnel = new Funnel(capacity, leakingRate);             funnels.put(key, funnel);         }         return !funnel.watering(1); // 需要1个quota     }      public static void main(String[] args) throws Exception{         FunnelLimiterTest limiter = new FunnelLimiterTest();         for (int i = 1; i <= 50; i++) {             // 每1s执行一次             Thread.sleep(1000);             // 漏斗容量是2 ，漏嘴流水速率是0.5每秒，             boolean isLimit = limiter.isIpLimit("222.73.55.22", 2, (float)0.5/1000);             System.out.println("访问第" + i + "次, 结果：" + (isLimit ? "限制访问" : "允许访问"));         }     } }

访问第1次, 结果：允许访问    # 第1次，容量剩余2，执行后1 访问第2次, 结果：允许访问    # 第2次，容量剩余1，执行后0 访问第3次, 结果：允许访问    # 第3次，由于过了2s, 漏斗流水剩余1个空间，所以容量剩余1，执行后0 访问第4次, 结果：限制访问    # 第4次，过了1s, 剩余空间小于1， 容量剩余0 访问第5次, 结果：允许访问    # 第5次，由于过了2s, 漏斗流水剩余1个空间，所以容量剩余1，执行后0 访问第6次, 结果：限制访问    # 以此类推... 访问第7次, 结果：允许访问 访问第8次, 结果：限制访问 访问第9次, 结果：允许访问 访问第10次, 结果：限制访问

> cl.throttle key:xxx 15 30 60 1

> cl.throttle laoqian:reply 15 30 60 1) (integer) 0   # 0 表示允许，1表示拒绝 2) (integer) 15  # 漏斗容量capacity 3) (integer) 14  # 漏斗剩余空间left_quota 4) (integer) -1  # 如果拒绝了，需要多长时间后再试(漏斗有空间了，单位秒) 5) (integer) 2   # 多长时间后，漏斗完全空出来(left_quota==capacity，单位秒)