详解Redis实现限流的三种方式

 面对越来越多的高并发场景,限流显示的尤为重要。

      当然,限流有许多种实现的方式,redis具有很强大的功能,我用redis实践了三种的实现方式,可以较为简单的实现其方式。redis不仅仅是可以做限流,还可以做数据统计,附近的人等功能,这些可能会后续写到。

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。

    具体的setnx用法可以参照我另一篇博客  redistemplate下redis分布式锁引发的系列问题

   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

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

   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。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,只是简单实现

    依靠list的leftpop来获取令牌

   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

    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。目前我也已经把这些redis的其他作用都用在了我自己的博客网站(前端技术较渣,没时间研究怎么把文章爬虫下来用markdown展示,有会的大佬可以指教下)。

到此这篇关于详解redis实现限流的三种方式的文章就介绍到这了,更多相关redis 限流内容请搜索www.887551.com以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持www.887551.com!

(0)
上一篇 2022年3月21日
下一篇 2022年3月21日

相关推荐