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使用Java實(shí)現(xiàn)Redis限流的方法

更新時(shí)間：2021年09月26日 14:34:04 作者：別團(tuán)等shy哥發(fā)育

限流的作用是防止某個(gè)段時(shí)間段內(nèi)的請(qǐng)求數(shù)過(guò)多，造成模塊因高并發(fā)而不可用。這篇文章給大家介紹使用Java實(shí)現(xiàn)Redis限流的相關(guān)知識(shí)，一起看看吧

1、概述

限流的含義是在單位時(shí)間內(nèi)確保發(fā)往某個(gè)模塊的請(qǐng)求數(shù)量小于某個(gè)數(shù)值，比如在實(shí)現(xiàn)秒殺功能時(shí)，需要確保在10秒內(nèi)發(fā)往支付模塊的請(qǐng)求數(shù)量小于500個(gè)。限流的作用是防止某個(gè)段時(shí)間段內(nèi)的請(qǐng)求數(shù)過(guò)多，造成模塊因高并發(fā)而不可用。

2、zset有序集合相關(guān)命令與限流

zset也叫有序集合，是Redis的一種數(shù)據(jù)類(lèi)型，在其中每個(gè)值(value)都會(huì)有一個(gè)對(duì)應(yīng)的score參數(shù)，以此來(lái)描述該值的權(quán)重分值?？梢酝ㄟ^(guò)如下形式的命令向zset有序集合里添加元素：

zadd key score value

在限流相關(guān)的應(yīng)用里，可以通過(guò)zadd命令往有序集合里存放數(shù)據(jù)時(shí)引入表示權(quán)重的score參數(shù)，并在其中存放時(shí)間戳。由于zset是有序集合，因此包含時(shí)間戳的score能被排序，這樣就能用zremrangeByScore命令去除指定時(shí)間范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。zrenrabgeByScore命令的語(yǔ)法如下：

zremrangeByScore key min max

通過(guò)該命令能在有序集合里刪除鍵為key、score值在min到max范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。通過(guò)這種刪除動(dòng)作，能排除限流時(shí)間范圍外的數(shù)據(jù)，并能在此基礎(chǔ)上通過(guò)zcard命令統(tǒng)計(jì)有序集合內(nèi)元素的數(shù)量，以確保請(qǐng)求數(shù)量小于限流的上限值。zcard命令的語(yǔ)法格式如下：

zcard key

該命令會(huì)返回有序集合內(nèi)指定key的元素?cái)?shù)量。

3、zset有序結(jié)合與限流

有關(guān)redis啟動(dòng)的知識(shí)不做過(guò)多介紹了，這里我用docker創(chuàng)建的redis容器。

在這里插入圖片描述

本例實(shí)現(xiàn)100秒內(nèi)只能處理3個(gè)請(qǐng)求

LimitRequest.java

package com.baizhi.request;

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class LimitRequest {
    public static void main(String[] args) {
        Jedis jedis=new Jedis("192.168.159.33",6379);
        jedis.del("PayRequest");
        //模擬發(fā)5個(gè)請(qǐng)求
        int cnt=5;
        for (int i = 0; i < cnt; i++) {
            LimitUtil.canVisit(jedis,"PayRequest",100,3);
        }
    }
}
class LimitUtil{
    //判斷是否需要限流
    public static void canVisit(Jedis jedis,String requestType,int limitTime,int limitNum){
        long currentTime=System.currentTimeMillis();
        //把請(qǐng)求放入zset
        jedis.zadd(requestType,currentTime,Long.valueOf(currentTime).toString());
        //去掉時(shí)間范圍外（超時(shí)）的請(qǐng)求
        jedis.zremrangeByScore(requestType,0,currentTime-limitTime*1000);
        //統(tǒng)計(jì)時(shí)間范圍內(nèi)總數(shù)
        Long count=jedis.zcard(requestType);
        //設(shè)置所有請(qǐng)求的超時(shí)時(shí)間
        jedis.expire(requestType,limitTime+1);
        boolean flag=limitNum>=count;
        if(flag){
            System.out.println("Can visit");
        }else{
            System.out.println("Can not visit");
        }
    }
}

先通過(guò)zadd方法把表示操作類(lèi)型的requestType作為鍵插入有序集合，插入時(shí)用表示當(dāng)前時(shí)間的currentTime作為值，以保證值的唯一性，同時(shí)用currentTime作為有序集合里元素的score值。
隨后通過(guò)zremrangeByScore命令去除0到距當(dāng)前時(shí)間limitTime時(shí)間范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。比如限流的時(shí)間范圍是100秒，那么通過(guò)zremrangeByScore命令就能在有序集合里去除score范圍從0到距離當(dāng)前時(shí)間100秒的數(shù)據(jù)，這樣就能確保有序集合內(nèi)只存有最近100秒內(nèi)發(fā)來(lái)的元素。
其中，用zcard命令統(tǒng)計(jì)有序集合內(nèi)鍵為requestType的個(gè)數(shù)，如果通過(guò)if語(yǔ)句發(fā)現(xiàn)當(dāng)前個(gè)數(shù)還沒(méi)有達(dá)到限流的上限，則允許該請(qǐng)求方法，否則不允許。這里通過(guò)最后的打印語(yǔ)句來(lái)模擬“是否允許請(qǐng)求訪(fǎng)問(wèn)”的動(dòng)作。
同時(shí)請(qǐng)注意，需要使用expire語(yǔ)句設(shè)置有序集合里相關(guān)鍵的超時(shí)時(shí)間，這樣就能確保在限流動(dòng)作完成后這些鍵能自動(dòng)刪除，而不是一致駐留在內(nèi)存中。
在main函數(shù)里，首先創(chuàng)建指向虛擬機(jī)6379端口的jedis對(duì)象，為了確保在多次運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)不相互干擾，在運(yùn)行前通過(guò)del語(yǔ)句刪除相關(guān)的鍵。
隨后使用for循環(huán)里通過(guò)調(diào)用canVisit方法模擬發(fā)出5個(gè)請(qǐng)求。在調(diào)用該方法時(shí)，通過(guò)傳入?yún)?shù)指定限流所用的鍵為"PayRequest",同時(shí)指定了100秒內(nèi)只能處理3個(gè)請(qǐng)求。運(yùn)行之后控制臺(tái)的效果如下：

在這里插入圖片描述