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1、概述

限流的含義是在單位時間內(nèi)確保發(fā)往某個模塊的請求數(shù)量小于某個數(shù)值，比如在實(shí)現(xiàn)秒殺功能時，需要確保在10秒內(nèi)發(fā)往支付模塊的請求數(shù)量小于500個。限流的作用是防止某個段時間段內(nèi)的請求數(shù)過多，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)類型，在其中每個值(value)都會有一個對應(yīng)的score參數(shù)，以此來描述該值的權(quán)重分值。可以通過如下形式的命令向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zadd命令往有序集合里存放數(shù)據(jù)時引入表示權(quán)重的score參數(shù)，并在其中存放時間戳。由于zset是有序集合，因此包含時間戳的score能被排序，這樣就能用zremrangeByScore命令去除指定時間范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。zrenrabgeByScore命令的語法如下：

zremrangeByScore key min max

通過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)。通過這種刪除動作，能排除限流時間范圍外的數(shù)據(jù)，并能在此基礎(chǔ)上通過zcard命令統(tǒng)計有序集合內(nèi)元素的數(shù)量，以確保請求數(shù)量小于限流的上限值。zcard命令的語法格式如下：

zcard key

該命令會返回有序集合內(nèi)指定key的元素數(shù)量。

3、zset有序結(jié)合與限流

有關(guān)redis啟動的知識不做過多介紹了，這里我用docker創(chuàng)建的redis容器。

使用Java實(shí)現(xiàn)Redis限流的方法

本例實(shí)現(xiàn)100秒內(nèi)只能處理3個請求

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個請求
      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();
      //把請求放入zset
      jedis.zadd(requestType,currentTime,Long.valueOf(currentTime).toString());
      //去掉時間范圍外（超時）的請求
      jedis.zremrangeByScore(requestType,0,currentTime-limitTime*1000);
      //統(tǒng)計時間范圍內(nèi)總數(shù)
      Long count=jedis.zcard(requestType);
      //設(shè)置所有請求的超時時間
      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zadd方法把表示操作類型的requestType作為鍵插入有序集合，插入時用表示當(dāng)前時間的currentTime作為值，以保證值的唯一性，同時用currentTime作為有序集合里元素的score值。
隨后通過zremrangeByScore命令去除0到距當(dāng)前時間limitTime時間范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。比如限流的時間范圍是100秒，那么通過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)來的元素。
其中，用zcard命令統(tǒng)計有序集合內(nèi)鍵為requestType的個數(shù)，如果通過if語句發(fā)現(xiàn)當(dāng)前個數(shù)還沒有達(dá)到限流的上限，則允許該請求方法，否則不允許。這里通過最后的打印語句來模擬“是否允許請求訪問”的動作。
同時請注意，需要使用expire語句設(shè)置有序集合里相關(guān)鍵的超時時間，這樣就能確保在限流動作完成后這些鍵能自動刪除，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對象，為了確保在多次運(yùn)行時數(shù)據(jù)不相互干擾，在運(yùn)行前通過del語句刪除相關(guān)的鍵。
隨后使用for循環(huán)里通過調(diào)用canVisit方法模擬發(fā)出5個請求。在調(diào)用該方法時，通過傳入?yún)?shù)指定限流所用的鍵為"PayRequest",同時指定了100秒內(nèi)只能處理3個請求。運(yùn)行之后控制臺的效果如下：

使用Java實(shí)現(xiàn)Redis限流的方法