使用Redis作为简单的限流计数器几种实现策略

在实现简单的接口限流或者商品秒杀时，一般需要Redis来作为计数器。但是在并发场景下，使用不当的可能会踩坑。

这里主要的坑就是：使用不当，会造成key永久有效，永不过期，导致value一直在increment，无法起到限流的作用。

下面就以反面例子说明：

本文使用的是spring-data-redis的RedisTemplate

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>

反面实例

public void limit() throws Exception {
        String redisKey = "com:xxx:activity:interfaceA:limit";
        Long incrResult = redisService.increment(redisKey, 1L);
        if (null != incrResult && incrResult == 1) {
            redisService.expire(redisKey, 1L, TimeUnit.SECONDS);
        }
        if (incrResult > 100) {
            throw new Exception("计数器超限");
        }
    }

这个代码的错误在第4，5行。

因为redisService.increment()在key为空的情况下，不是原子性操作。

实际是两步操作，首先Redis 的Incr 命令将 key 中储存的数字值增1；如果 key 不存在，那么 key 的值会先被初始化为 0 ，然后再执行 INCR 操作，且将key的有效时间设置为长期有效。

当计数器设置成功之后，给key加expire时间时出现服务故障，将会导致整个key一直存在。无法起到限流作用

正确写法1

public void limit() throws Exception {
        String redisKey = "com:xxx:activity:interfaceA:limit";
        try {
            Long incrResult = redisService.increment(redisKey, 1L);
            if (null != incrResult && incrResult == 1) {
                redisService.expire(redisKey, 1L, TimeUnit.SECONDS);
            }
            //防止出现并发操作未设置超时时间的场景,这样key就是永不过期,存在风险
            if (redisService.getExpire(redisKey, TimeUnit.SECONDS) == -1) {
                //设置永不过期的时间
                redisService.expire(redisKey, 1L, TimeUnit.SECONDS);
            }
            if (incrResult > 100) {
                throw new Exception("计数器超限");
            }
        } catch (Exception e) {
            //出现故障时，删除key
            redisService.expire(redisKey, 1L, TimeUnit.MILLISECONDS);
        }
    }

正确写法2：给key加一个时间后缀，这样即时出现永不过期的key也只影响其中某一时间段内的key

public void limit() throws Exception {
        String redisKey = "com:xxx:activity:interfaceA:limit_" + TimeUnit.MILLISECONDS.toSeconds(DateTime.now().getMillis());
        try {
            Long incrResult = redisService.increment(redisKey, 1L);
            if (null != incrResult && incrResult == 1) {
                redisService.expire(redisKey, 1L, TimeUnit.SECONDS);
            }
            if (incrResult > 100) {
                throw new Exception("计数器超限");
            }
        } catch (Exception e) {
            //出现故障时，删除key
            redisService.expire(redisKey, 1L, TimeUnit.MILLISECONDS);
        }
    }