redis如何實(shí)現(xiàn)限流？3種實(shí)現(xiàn)方式介紹

第一種：基于Redis的setnx的操作

我們在使用Redis的分布式鎖的時(shí)候剔交，大家都知道是依靠了setnx的指令肆饶，在CAS（Compare and swap）的操作的時(shí)候，同時(shí)給指定的key設(shè)置了過期實(shí)踐（expire）岖常，我們在限流的主要目的就是為了在單位時(shí)間內(nèi)驯镊，有且僅有N數(shù)量的請求能夠訪問我的代碼程序。所以依靠setnx可以很輕松的做到這方面的功能腥椒。

比如我們需要在10秒內(nèi)限定20個(gè)請求阿宅，那么我們在setnx的時(shí)候可以設(shè)置過期時(shí)間10，當(dāng)請求的setnx數(shù)量達(dá)到20時(shí)候即達(dá)到了限流效果笼蛛。代碼比較簡單就不做展示了洒放。

當(dāng)然這種做法的弊端是很多的，比如當(dāng)統(tǒng)計(jì)1-10秒的時(shí)候滨砍，無法統(tǒng)計(jì)2-11秒之內(nèi)往湿，如果需要統(tǒng)計(jì)N秒內(nèi)的M個(gè)請求妖异，那么我們的Redis中需要保持N個(gè)key等等問題

第二種：基于Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)zset

其實(shí)限流涉及的最主要的就是滑動窗口，上面也提到1-10怎么變成2-11领追。其實(shí)也就是起始值和末端值都各+1即可他膳。

而我們?nèi)绻肦edis的list數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以輕而易舉的實(shí)現(xiàn)該功能

我們可以將請求打造成一個(gè)zset數(shù)組，當(dāng)每一次請求進(jìn)來的時(shí)候绒窑，value保持唯一棕孙，可以用UUID生成，而score可以用當(dāng)前時(shí)間戳表示些膨，因?yàn)閟core我們可以用來計(jì)算當(dāng)前時(shí)間戳之內(nèi)有多少的請求數(shù)量蟀俊。而zset數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也提供了range方法讓我們可以很輕易的獲取到2個(gè)時(shí)間戳內(nèi)有多少請求

代碼如下

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是限流的時(shí)間

System.out.println(count);

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

return?Response.ok("每分鐘最多只能訪問5次");

}

}

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

return?Response.ok("訪問成功");

}

通過上述代碼可以做到滑動窗口的效果，并且能保證每N秒內(nèi)至多M個(gè)請求订雾，缺點(diǎn)就是zset的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會越來越大肢预。實(shí)現(xiàn)方式相對也是比較簡單的。

第三種：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洼哎。令牌桶算法又稱之為水桶算法烫映，具體可以參照度娘的解釋令牌桶算法

令牌桶算法提及到輸入速率和輸出速率，當(dāng)輸出速率大于輸入速率噩峦，那么就是超出流量限制了锭沟。

也就是說我們每訪問一次請求的時(shí)候，可以從Redis中獲取一個(gè)令牌壕探，如果拿到令牌了冈钦，那就說明沒超出限制，而如果拿不到李请，則結(jié)果相反瞧筛。

依靠上述的思想，我們可以結(jié)合Redis的List數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)很輕易的做到這樣的代碼

依靠List的leftPop來獲取令牌

//?輸出令牌

public?Response?limitFlow2(Long?id){

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

if(result?==?null){

return?Response.ok("當(dāng)前令牌桶中無令牌");

}

return?Response.ok(articleDescription2);

}

再依靠Java的定時(shí)任務(wù)导盅，定時(shí)往List中rightPush令牌较幌，當(dāng)然令牌也需要唯一性，所以我這里還是用UUID進(jìn)行了生成

//?10S的速率往令牌桶中添加UUID白翻，只為保證唯一性

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

public?void?setIntervalTimeTask(){

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

}

綜上乍炉，代碼實(shí)現(xiàn)起始都不是很難，針對這些限流方式我們可以在AOP或者filter中加入以上代碼滤馍，用來做到接口的限流岛琼，最終保護(hù)你的網(wǎng)站。

Redis其實(shí)還有很多其他的用處巢株，他的作用不僅僅是緩存槐瑞，分布式鎖的作用。他的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也不僅僅是只有String阁苞，Hash困檩，List祠挫，Set，Zset悼沿。有興趣的可以后續(xù)了解下他的GeoHash算法等舔；BitMap，HLL以及布隆過濾器數(shù)據(jù)(Redis4.0之后加入糟趾，可以用Docker直接安裝redislabs/rebloom)結(jié)構(gòu)慌植。

本文來自PHP中文網(wǎng)的redis教程?欄目：https://www.php.cn/redis/

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