Redis实现限流器的方法有哪些

这篇文章主要介绍了Redis实现限流器的方法有哪些的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇Redis实现限流器的方法有哪些文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。

方法一：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。

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。

在具体实现的时候，可以考虑使用-HandlerInterceptor ：

public class RequestCountInterceptor implements HandlerInterceptor {     private LimitPolicy limitPolicy;     public RequestCountInterceptor(LimitPolicy limitPolicy) {         this.limitPolicy = limitPolicy;     }     @Override     public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throwsException{         if (!limitPolicy.canDo()) {             return false;         }         return true;     } }

同时添加一个配置LimitConfiguration：

@Configuration public class LimitConfiguration implements WebMvcConfigurer {     @Override     public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {         registry.addInterceptor(new RequestCountInterceptor(new RedisLimit1())).addPathPatterns("/my/increase");     } }

这样每次在/my/increase请求到达Controller之前按策略RedisLimit1进行限流，原先Controller里面的代码就不用修改了：

@RestController @RequestMapping("my") public class MyController {     int i = 0;     @RequestMapping("/increase")     public int increase() {         return i++;     } }

具体的限流逻辑代码是在RedisLimit1类中：

/** * 方法一：基于Redis的setnx的操作 */ public class RedisLimit1 extends LimitPolicy {     static{         setNxExpire();     }private static boolean setNxExpire() {         SetParams setParams = newSetParams();         setParams.nx();         setParams.px(TIME);         String result = jedis.set(KEY, COUNT +"", setParams);         if (SUCCESS.equals(result)) {             return true;         }         return false;     }@Override     public boolean canDo() {         if (setNxExpire()) {             //设置成功，说明原先不存在，成功设置为COUNT             return true;         }else {             //设置失败，说明已经存在，直接减1，并且返回             return jedis.decrBy(KEY, 1) > 0;         }     } }public abstract class LimitPolicy {     public static final int COUNT = 10; //10 request     public static final int TIME= 10*1000 ; // 10s     public static final String SUCCESS = "OK";     static Jedis jedis = new Jedis();     abstract boolean canDo(); }

这样实现的一个效果是每秒最多请求10次。

方法二：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zrange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/** * 方法二：基于Redis的数据结构zset */ public class RedisLimit2 extends LimitPolicy {     public static final String KEY2 = "LIMIT2";     @Override     public boolean canDo() {         Long currentTime = new Date().getTime();System.out.println(currentTime);         if (jedis.zcard(KEY2) > 0) { // 这里不能用get判断，会报错：WRONGTYPE Operation against a key holding the wrong kind of value             Integer count = jedis.zrangeByScore(KEY2, currentTime -TIME, currentTime).size(); // 注意这里使用zrangeByScore，以时间作为score。zrange key start stop 命令的start和stop是序号。             System.out.println(count);             if (count != null && count > COUNT) {                 return false;             }         }         jedis.zadd(KEY2, Double.valueOf(currentTime), UUID.randomUUID().toString());return true;     } }

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。

方法三：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。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。

首先配置一个定时任务，通过redis的list的rpush方法每秒插入一个令牌：

@Configuration      //1.主要用于标记配置类，兼备Component的效果。 @EnableScheduling   // 2.开启定时任务 public class SaticScheduleTask {     //3.添加定时任务     @Scheduled(fixedRate = 1000)     private void configureTasks() {LimitPolicy.jedis.rpush("LIMIT3", UUID.randomUUID().toString());     } }

限流时，通过list的lpop方法从redis中获取对应的令牌，如果获取成功表明可以执行请求：

/** * 方法三：令牌桶 */ public class RedisLimit3 extends LimitPolicy {     public static final String KEY3 = "LIMIT3";     @Override     public boolean canDo() {         Object result = jedis.lpop(KEY3);         if (result == null) {             return false;         }         return true;     } }

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