基于 Redis 实现分布式应用限流[转]

限流的目的是通过对并发访问/请求进行限速或者一个时间窗口内的的请求进行限速来保护系统,一旦达到限制速率则可以拒绝服务。

前几天在DD的公众号,看了一篇关于使用 瓜娃 实现单应用限流的方案,参考《redis in action》 实现了一个jedis版本的,都属于业务层次限制。 实际场景中常用的限流策略:

    • Nginx接入层限流
      按照一定的规则如帐号、IP、系统调用逻辑等在Nginx层面做限流
    • 业务应用系统限流
      通过业务代码控制流量这个流量可以被称为信号量,可以理解成是一种锁,它可以限制一项资源最多能同时被多少进程访问。

      代码实现

      import redis.clients.jedis.Jedis;
      import redis.clients.jedis.Transaction;
      import redis.clients.jedis.ZParams;

      import java.util.List;
      import java.util.UUID;

      /**
      * email wangiegie@gmail.com
      * @data 2017-08
      */
      public class RedisRateLimiter {
      private static final String BUCKET = "BUCKET";
      private static final String BUCKET_COUNT = "BUCKET_COUNT";
      private static final String BUCKET_MONITOR = "BUCKET_MONITOR";

      static String acquireTokenFromBucket(
      Jedis jedis, int limit, long timeout) {
      String identifier = UUID.randomUUID().toString();
      long now = System.currentTimeMillis();
      Transaction transaction = jedis.multi();

      //删除信号量
      transaction.zremrangeByScore(BUCKET_MONITOR.getBytes(), "-inf".getBytes(), String.valueOf(now - timeout).getBytes());
      ZParams params = new ZParams();
      params.weightsByDouble(1.0,0.0);
      transaction.zinterstore(BUCKET, params, BUCKET, BUCKET_MONITOR);

      //计数器自增
      transaction.incr(BUCKET_COUNT);
      List<Object> results = transaction.exec();
      long counter = (Long) results.get(results.size() - 1);

      transaction = jedis.multi();
      transaction.zadd(BUCKET_MONITOR, now, identifier);
      transaction.zadd(BUCKET, counter, identifier);
      transaction.zrank(BUCKET, identifier);
      results = transaction.exec();
      //获取排名,判断请求是否取得了信号量
      long rank = (Long) results.get(results.size() - 1);
      if (rank < limit) {
      return identifier;
      } else {//没有获取到信号量,清理之前放入redis 中垃圾数据
      transaction = jedis.multi();
      transaction.zrem(BUCKET_MONITOR, identifier);
      transaction.zrem(BUCKET, identifier);
      transaction.exec();
      }
      return null;
      }
      }

    • 调用

       

       

      优化

      使用拦截器 + 注解优化代码

      拦截器

       

       

      定义注解

       

       

      使用

       

       

      并发测试

      工具:apache-jmeter-3.2
      说明: 没有获取到信号量的接口返回500,status是红色,获取到信号量的接口返回200,status是绿色。
      当限制请求信号量为2,并发5个线程: image
      当限制请求信号量为5,并发10个线程:
      image

      资料

      基于reids + lua的实现

      总结

      1. 对于信号量的操作,使用事务操作。
      2. 不要使用时间戳作为信号量的排序分数,因为在分布式环境中,各个节点的时间差的原因,会出现不公平信号量的现象。
      3. 可以使用把这块代码抽成@rateLimiter注解,然后再方法上使用就会很方便啦
      4. 不同接口的流控,可以参考源码的里面RedisRateLimiterPlus,无非是每个接口生成一个监控参数
      5. 源码http://git.oschina.net/boding1/pig-cloud
posted @ 2017-11-02 17:37  菜鸟也是鸟  阅读(7905)  评论(0编辑  收藏  举报