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java實(shí)現(xiàn)單機(jī)限流

 更新時(shí)間：2022年08月12日 12:05:55   作者：陳虎_63  
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了java實(shí)現(xiàn)單機(jī)限流，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

何時(shí)使用限流：

比如你希望自己的應(yīng)用程序 QPS不要超過(guò)1000，那么RateLimiter設(shè)置1000的速率后，就會(huì)每秒往桶里 扔1000個(gè)令牌,RateLimiter經(jīng)常用于限制對(duì)一些物理資源或者邏輯資源的訪 問速率。

簡(jiǎn)介：

對(duì)于單機(jī)版的限流，可以使用Google 開源的 Guava項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目提供了Google在Java項(xiàng)目中使用一些核心庫(kù)，包含集合(Collections)，緩存(Caching)，并發(fā)編程庫(kù)(Concurrency)，常用注解(Common annotations)，String操作，I/O操作方面的眾多非常實(shí)用的函數(shù)。

這個(gè)項(xiàng)目也包含了限流的功能，其原理是根據(jù)令牌桶算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

提供了兩種限流策略：

● 平滑突發(fā)限流(SmoothBursty)
● 平滑預(yù)熱限流(SmoothWarmingUp)實(shí)現(xiàn)。

依賴：

<dependency>
? <groupId>com.google.guava</groupId>
? <artifactId>guava</artifactId>
? <version>29.0-jre</version>
</dependency>

方法描述：

模擬場(chǎng)景（示例）：

場(chǎng)景一：

當(dāng)我們希望某一個(gè)接口每秒的訪問量不超過(guò)10次

package org.xhs.test;

import org.apache.curator.shaded.com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;


/**
?* @Author: hu.chen
?* @Description:
?**/
public class Test {

? ? /**
? ? ?* 存儲(chǔ)接口名和令牌生成器的對(duì)應(yīng)關(guān)系
? ? ?*/
? ?private static Map<String, RateLimiter> interfaces = new ConcurrentHashMap<>();
? ?
? ? /**
? ? ?* 線程池
? ? ?*/
? ? private static ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(10,15,3,TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(100));

? ? public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

? ? ? ? List<UserRequest> tasks = new ArrayList<UserRequest>();
? ? ? ? // 準(zhǔn)備工作，先初始化 10個(gè)線程（用戶），這10個(gè)用戶同時(shí)訪問一個(gè)接口
? ? ? ? for (int i = 1; i <= 12; i++) {
? ? ? ? ? ? String ip = "127.0.0." + i;
? ? ? ? ? ? String userName="chenhu_"+i;
? ? ? ? ? ? String interfaceName="user/find_";
? ? ? ? ? ? tasks.add(new UserRequest(ip,userName,interfaceName));
? ? ? ? }


? ? ? ? // 先初始化好令牌生成器
? ? ? ? for (UserRequest request : tasks) {
? ? ? ? ? ? // 根據(jù)接口名限流
? ? ? ? ? ? RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getInterfaceName());

? ? ? ? ? ? if(rateLimiter==null){
? ? ? ? ? ? ? ? // 創(chuàng)建一個(gè)令牌生成器，每秒產(chǎn)生10個(gè)令牌
? ? ? ? ? ? ? ? synchronized (interfaces) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(rateLimiter==null) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? rateLimiter = RateLimiter.create(10);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 將這個(gè)令牌生成器和具體的接口進(jìn)行綁定
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? interfaces.put(request.getInterfaceName(),rateLimiter);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }

? ? ? ? // 休眠一秒，讓令牌生成器先生成令牌
? ? ? ? Thread.sleep(1000);

? ? ? ? for (UserRequest request : tasks) {
? ? ? ? ? ? // 根據(jù)接口名限流
? ? ? ? ? ? RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getInterfaceName());


? ? ? ? ? ? // 獲取令牌桶中一個(gè)令牌，如果獲取不到，則等待 timeout 時(shí)間，如果還獲取不到，則返回false，反之則返回true
? ? ? ? ? ? // timeout設(shè)置為0，表示不等待
? ? ? ? ? ? if(rateLimiter.tryAcquire(1,0,TimeUnit.SECONDS)){

? ? ? ? ? ? ? ? // 得到令牌，處理請(qǐng)求
? ? ? ? ? ? ? ? threadPool.execute(()->{
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? System.err.println("接口："+request.getInterfaceName()+" 訪問還未達(dá)到上限，"+request.getUserName()+"可以訪問");
? ? ? ? ? ? ? ? });
? ? ? ? ? ? }else {
? ? ? ? ? ? ? ? // 已經(jīng)等待了10秒還獲取不到令牌，進(jìn)行其他業(yè)務(wù)處理
? ? ? ? ? ? ? ? System.err.println("當(dāng)前時(shí)間訪問失敗，"+request.getUserName()+"無(wú)法獲取令牌");
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }

? ? private static class UserRequest {
? ? ? ? /**
? ? ? ? ?* 請(qǐng)求用戶ip
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? private String ip;

? ? ? ? /**
? ? ? ? ?* 用戶名
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? private String userName;

? ? ? ? /**
? ? ? ? ?* 請(qǐng)求的接口名
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? private String interfaceName;
? ? ? ? public UserRequest(String ip, String userName, String interfaceName) {
? ? ? ? ? ? this.ip = ip;
? ? ? ? ? ? this.userName = userName;
? ? ? ? ? ? this.interfaceName = interfaceName;
? ? ? ? }
? ? ? ? public String getIp() {return ip;}

? ? ? ? public String getUserName() { return userName;}
? ? ? ? public String getInterfaceName() {return interfaceName;}
? ? }
}

場(chǎng)景二：

當(dāng)我們希望某一個(gè)用戶或者ip，每秒的訪問量不超過(guò)10

package org.xhs.test;

import org.apache.curator.shaded.com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;


/**
?* @Author: hu.chen
?* @Description:
?**/
public class Test {

? ? /**
? ? ?* 存儲(chǔ)用戶名和令牌生成器的對(duì)應(yīng)關(guān)系
? ? ?*/
? ?private static Map<String, RateLimiter> interfaces = new ConcurrentHashMap<>();

? ? /**
? ? ?* 線程池
? ? ?*/
? ? private static ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(10,15,3,TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(100));

? ? public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

? ? ? ? List<UserRequest> tasks = new ArrayList<UserRequest>();
? ? ? ? // 準(zhǔn)備工作，先初始化 10個(gè)線程（用戶），這10個(gè)用戶同時(shí)訪問一個(gè)接口
? ? ? ? for (int i = 1; i <= 12; i++) {
? ? ? ? ? ? String ip = "127.0.0." + i;
? ? ? ? ? ? String userName="chenhu_";
? ? ? ? ? ? String interfaceName="user/find_"+i;
? ? ? ? ? ? tasks.add(new UserRequest(ip,userName,interfaceName));
? ? ? ? }


? ? ? ? // 先初始化好令牌生成器
? ? ? ? for (UserRequest request : tasks) {
? ? ? ? ? ? // 根據(jù)接口名限流
? ? ? ? ? ? RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getUserName());

? ? ? ? ? ? if(rateLimiter==null){
? ? ? ? ? ? ? ? // 創(chuàng)建一個(gè)令牌生成器，每秒產(chǎn)生5個(gè)令牌
? ? ? ? ? ? ? ? synchronized (interfaces) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? if(rateLimiter==null) {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? rateLimiter = RateLimiter.create(10);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? // 將這個(gè)令牌生成器和具體的接口進(jìn)行綁定
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? interfaces.put(request.getUserName(),rateLimiter);
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }

? ? ? ? // 休眠一秒，讓令牌生成器先生成令牌
? ? ? ? Thread.sleep(1000);

? ? ? ? for (UserRequest request : tasks) {
? ? ? ? ? ? // 根據(jù)接口名限流
? ? ? ? ? ? RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getUserName());


? ? ? ? ? ? // 獲取令牌桶中一個(gè)令牌，如果獲取不到，則等待 timeout 時(shí)間，如果還獲取不到，則返回false，反之則返回true
? ? ? ? ? ? // timeout設(shè)置為0，表示不等待
? ? ? ? ? ? if(rateLimiter.tryAcquire(1,0,TimeUnit.SECONDS)){

? ? ? ? ? ? ? ? // 得到令牌，處理請(qǐng)求
? ? ? ? ? ? ? ? threadPool.execute(()->{
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? System.err.println("用戶："+request.getUserName()+" 當(dāng)前時(shí)間訪問次數(shù)還未達(dá)到上限，可以訪問");
? ? ? ? ? ? ? ? });
? ? ? ? ? ? }else {
? ? ? ? ? ? ? ? // 已經(jīng)等待了10秒還獲取不到令牌，進(jìn)行其他業(yè)務(wù)處理
? ? ? ? ? ? ? ? System.err.println("當(dāng)前時(shí)間訪問失敗，"+request.getUserName()+"無(wú)法獲取令牌");
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }

? ? private static class UserRequest {
? ? ? ? /**
? ? ? ? ?* 請(qǐng)求用戶ip
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? private String ip;

? ? ? ? /**
? ? ? ? ?* 用戶名
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? private String userName;

? ? ? ? /**
? ? ? ? ?* 請(qǐng)求的接口名
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? private String interfaceName;
? ? ? ? public UserRequest(String ip, String userName, String interfaceName) {
? ? ? ? ? ? this.ip = ip;
? ? ? ? ? ? this.userName = userName;
? ? ? ? ? ? this.interfaceName = interfaceName;
? ? ? ? }
? ? ? ? public String getIp() {return ip;}

? ? ? ? public String getUserName() { return userName;}
? ? ? ? public String getInterfaceName() {return interfaceName;}
? ? }
}

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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