Spring Boot實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問計數(shù)器方案詳解
更新時間：2021年08月09日 08:38:18 作者：阿拉伯1999
在Spring Boot項目中，有時需要數(shù)據(jù)訪問計數(shù)器，怎么實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問計數(shù)器呢？下面小編給大家?guī)砹薙pring Boot數(shù)據(jù)訪問計數(shù)器的實現(xiàn)方案，需要的朋友參考下吧
1、數(shù)據(jù)訪問計數(shù)器
在Spring Boot項目中，有時需要數(shù)據(jù)訪問計數(shù)器。大致有下列三種情形：
1）純計數(shù)：如登錄的密碼錯誤計數(shù)，超過門限N次，則表示計數(shù)器滿，此時可進行下一步處理，如鎖定該賬戶。
2）時間滑動窗口：設窗口寬度為T，如果窗口中尾幀時間與首幀時間差大于T，則表示計數(shù)器滿。
例如使用redis緩存時，使用key查詢redis中數(shù)據(jù)，如果有此key數(shù)據(jù)，則返回對象數(shù)據(jù)；如無此key數(shù)據(jù)，則查詢數(shù)據(jù)庫，但如果一直都無此key數(shù)據(jù)，從而反復查詢數(shù)據(jù)庫，顯然有問題。此時，可使用時間滑動窗口，對于查詢的失敗的key，距離首幀T時間（如1分鐘）內(nèi)，不再查詢數(shù)據(jù)庫，而是直接返回無此數(shù)據(jù)，直到新查詢的時間超過T，更新滑窗首幀為新時間，并執(zhí)行一次查詢數(shù)據(jù)庫操作。
3）時間滑動窗口+計數(shù)：這往往在需要進行限流處理的場景使用。如T時間（如1分鐘）內(nèi)，相同key的訪問次數(shù)超過超過門限N，則表示計數(shù)器滿，此時進行限流處理。
2、代碼實現(xiàn)
2.1、方案說明
1）使用字典來管理不同的key，因為不同的key需要單獨計數(shù)。
2）上述三種情況，使用類型屬性區(qū)分，并在構(gòu)造函數(shù)中進行設置。
3）滑動窗口使用雙向隊列Deque來實現(xiàn)。
4）考慮到訪問并發(fā)性，讀取或更新時，加鎖保護。
2.2、代碼
package com.abc.example.service;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* @className : DacService
* @description : 數(shù)據(jù)訪問計數(shù)服務類
* @summary :
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/03 1.0.0 sheng.zheng 初版
*
*/
public class DacService {
// 計數(shù)器類型：1-數(shù)量；2-時間窗口；3-時間窗口+數(shù)量
private int counterType;
// 計數(shù)器數(shù)量門限
private int counterThreshold = 5;
// 時間窗口長度，單位毫秒
private int windowSize = 60000;
// 對象key的訪問計數(shù)器
private Map<String,Integer> itemMap;
// 對象key的訪問滑動窗口
private Map<String,Deque<Long>> itemSlideWindowMap;
/**
* 構(gòu)造函數(shù)
* @param counterType : 計數(shù)器類型，值為1，2，3之一
* @param counterThreshold : 計數(shù)器數(shù)量門限，如果類型為1或3，需要此值
* @param windowSize : 窗口時間長度，如果為類型為2,3，需要此值
*/
public DacService(int counterType, int counterThreshold, int windowSize) {
this.counterType = counterType;
this.counterThreshold = counterThreshold;
this.windowSize = windowSize;
if (counterType == 1) {
// 如果與計數(shù)器有關(guān)
itemMap = new HashMap<String,Integer>();
}else if (counterType == 2 || counterType == 3) {
// 如果與滑動窗口有關(guān)
itemSlideWindowMap = new HashMap<String,Deque<Long>>();
}
}
/**
*
* @methodName : isItemKeyFull
* @description : 對象key的計數(shù)是否將滿
* @param itemKey : 對象key
* @param timeMillis : 時間戳，毫秒數(shù)，如為滑窗類計數(shù)器，使用此參數(shù)值
* @return : 滿返回true，否則返回false
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/03 1.0.0 sheng.zheng 初版
* 2021/08/08 1.0.1 sheng.zheng 支持多種類型計數(shù)器
*
*/
public boolean isItemKeyFull(String itemKey,Long timeMillis) {
boolean bRet = false;
if (this.counterType == 1) {
// 如果為計數(shù)器類型
if (itemMap.containsKey(itemKey)) {
synchronized(itemMap) {
Integer value = itemMap.get(itemKey);
// 如果計數(shù)器將超越門限
if (value >= this.counterThreshold - 1) {
bRet = true;
}
}
}else {
// 新的對象key，視業(yè)務需要，取值true或false
bRet = true;
}
}else if(this.counterType == 2){
// 如果為滑窗類型
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
synchronized(itemQueue) {
if (itemQueue.size() > 0) {
Long head = itemQueue.getFirst();
if (timeMillis - head >= this.windowSize) {
// 如果窗口將滿
bRet = true;
}
}
}
}else {
// 新的對象key，視業(yè)務需要，取值true或false
bRet = true;
}
}else if(this.counterType == 3){
// 如果為滑窗+數(shù)量類型
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
synchronized(itemQueue) {
Long head = 0L;
// 循環(huán)處理頭部數(shù)據(jù)，確保新數(shù)據(jù)幀加入后，維持窗口寬度
while(true) {
// 取得頭部數(shù)據(jù)
head = itemQueue.peekFirst();
if (head == null || timeMillis - head <= this.windowSize) {
break;
}
// 移除頭部
itemQueue.remove();
}
if (itemQueue.size() >= this.counterThreshold -1) {
// 如果窗口數(shù)量將滿
bRet = true;
}
}
}else {
// 新的對象key，視業(yè)務需要，取值true或false
bRet = true;
}
}
return bRet;
}
/**
*
* @methodName : resetItemKey
* @description : 復位對象key的計數(shù)
* @param itemKey : 對象key
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/03 1.0.0 sheng.zheng 初版
* 2021/08/08 1.0.1 sheng.zheng 支持多種類型計數(shù)器
*
*/
public void resetItemKey(String itemKey) {
if (this.counterType == 1) {
// 如果為計數(shù)器類型
if (itemMap.containsKey(itemKey)) {
// 更新值，加鎖保護
synchronized(itemMap) {
itemMap.put(itemKey, 0);
}
}
}else if(this.counterType == 2){
// 如果為滑窗類型
// 清空
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
if (itemQueue.size() > 0) {
// 加鎖保護
synchronized(itemQueue) {
// 清空
itemQueue.clear();
}
}
}
}else if(this.counterType == 3){
// 如果為滑窗+數(shù)量類型
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
synchronized(itemQueue) {
// 清空
itemQueue.clear();
}
}
}
}
/**
*
* @methodName : putItemkey
* @description : 更新對象key的計數(shù)
* @param itemKey : 對象key
* @param timeMillis : 時間戳，毫秒數(shù)，如為滑窗類計數(shù)器，使用此參數(shù)值
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/03 1.0.0 sheng.zheng 初版
* 2021/08/08 1.0.1 sheng.zheng 支持多種類型計數(shù)器
*
*/
public void putItemkey(String itemKey,Long timeMillis) {
if (this.counterType == 1) {
// 如果為計數(shù)器類型
if (itemMap.containsKey(itemKey)) {
// 更新值，加鎖保護
synchronized(itemMap) {
Integer value = itemMap.get(itemKey);
// 計數(shù)器+1
value ++;
itemMap.put(itemKey, value);
}
}else {
// 新key值，加鎖保護
synchronized(itemMap) {
itemMap.put(itemKey, 1);
}
}
}else if(this.counterType == 2){
// 如果為滑窗類型
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
// 加鎖保護
synchronized(itemQueue) {
// 加入
itemQueue.add(timeMillis);
}
}else {
// 新key值，加鎖保護
Deque<Long> itemQueue = new ArrayDeque<Long>();
synchronized(itemSlideWindowMap) {
// 加入映射表
itemSlideWindowMap.put(itemKey, itemQueue);
itemQueue.add(timeMillis);
}
}
}else if(this.counterType == 3){
// 如果為滑窗+數(shù)量類型
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
// 加鎖保護
synchronized(itemQueue) {
Long head = 0L;
// 循環(huán)處理頭部數(shù)據(jù)
while(true) {
// 取得頭部數(shù)據(jù)
head = itemQueue.peekFirst();
if (head == null || timeMillis - head <= this.windowSize) {
break;
}
// 移除頭部
itemQueue.remove();
}
// 加入新數(shù)據(jù)
itemQueue.add(timeMillis);
}
}else {
// 新key值，加鎖保護
Deque<Long> itemQueue = new ArrayDeque<Long>();
synchronized(itemSlideWindowMap) {
// 加入映射表
itemSlideWindowMap.put(itemKey, itemQueue);
itemQueue.add(timeMillis);
}
}
}
}
/**
*
* @methodName : clear
* @description : 清空字典
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/03 1.0.0 sheng.zheng 初版
* 2021/08/08 1.0.1 sheng.zheng 支持多種類型計數(shù)器
*
*/
public void clear() {
if (this.counterType == 1) {
// 如果為計數(shù)器類型
synchronized(this) {
itemMap.clear();
}
}else if(this.counterType == 2){
// 如果為滑窗類型
synchronized(this) {
itemSlideWindowMap.clear();
}
}else if(this.counterType == 3){
// 如果為滑窗+數(shù)量類型
synchronized(this) {
itemSlideWindowMap.clear();
}
}
}
}
2.3、調(diào)用
要調(diào)用計數(shù)器，只需在應用類中添加DacService對象，如：
public class DataCommonService {
// 數(shù)據(jù)訪問計數(shù)服務類，時間滑動窗口，窗口寬度60秒
protected DacService dacService = new DacService(2,0,60000);
/**
*
* @methodName : procNoClassData
* @description : 對象組key對應的數(shù)據(jù)不存在時的處理
* @param classKey : 對象組key
* @return : 數(shù)據(jù)加載成功，返回true,否則為false
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/08 1.0.0 sheng.zheng 初版
*
*/
protected boolean procNoClassData(Object classKey) {
boolean bRet = false;
String key = getCombineKey(null,classKey);
Long currentTime = System.currentTimeMillis();
// 判斷計數(shù)器是否將滿
if (dacService.isItemKeyFull(key,currentTime)) {
// 如果計數(shù)將滿
// 復位
dacService.resetItemKey(key);
// 從數(shù)據(jù)庫加載分組數(shù)據(jù)項
bRet = loadGroupItems(classKey);
}
dacService.putItemkey(key,currentTime);
return bRet;
}
/**
*
* @methodName : procNoItemData
* @description : 對象key對應的數(shù)據(jù)不存在時的處理
* @param itemKey : 對象key
* @param classKey : 對象組key
* @return : 數(shù)據(jù)加載成功，返回true,否則為false
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/08 1.0.0 sheng.zheng 初版
*
*/
protected boolean procNoItemData(Object itemKey, Object classKey) {
// 如果itemKey不存在
boolean bRet = false;
String key = getCombineKey(itemKey,classKey);
Long currentTime = System.currentTimeMillis();
if (dacService.isItemKeyFull(key,currentTime)) {
// 如果計數(shù)將滿
// 復位
dacService.resetItemKey(key);
// 從數(shù)據(jù)庫加載數(shù)據(jù)項
bRet = loadItem(itemKey, classKey);
}
dacService.putItemkey(key,currentTime);
return bRet;
}
/**
*
* @methodName : getCombineKey
* @description : 獲取組合key值
* @param itemKey : 對象key
* @param classKey : 對象組key
* @return : 組合key
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/08 1.0.0 sheng.zheng 初版
*
*/
protected String getCombineKey(Object itemKey, Object classKey) {
String sItemKey = (itemKey == null ? "" : itemKey.toString());
String sClassKey = (classKey == null ? "" : classKey.toString());
String key = "";
if (!sClassKey.isEmpty()) {
key = sClassKey;
}
if (!sItemKey.isEmpty()) {
if (!key.isEmpty()) {
key += "-" + sItemKey;
}else {
key = sItemKey;
}
}
return key;
}
}
procNoClassData方法：分組數(shù)據(jù)不存在時的處理。procNoItemData方法：單個數(shù)據(jù)項不存在時的處理。
主從關(guān)系在數(shù)據(jù)庫中，較為常見，因此針對分組數(shù)據(jù)和單個對象key分別編寫了方法；如果key的個數(shù)超過2個，可以類似處理。
作者：阿拉伯1999 出處：http://www.cnblogs.com/alabo1999/ 本文版權(quán)歸作者和博客園共有，歡迎轉(zhuǎn)載，但未經(jīng)作者同意必須保留此段聲明，且在文章頁面明顯位置給出原文連接，否則保留追究法律責任的權(quán)利. 養(yǎng)成良好習慣，好文章隨手頂一下。
到此這篇關(guān)于Spring Boot實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問計數(shù)器方案詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Spring Boot數(shù)據(jù)訪問計數(shù)器內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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