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SpringBoot中間件封裝限流器的方案詳解

更新時(shí)間：2023年07月10日 17:09:02 作者：看表該更新博客了

這篇文章主要介紹了SpringBoot中間件封裝限流器,本文通過(guò)實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下

背景

通常能知道一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)在正產(chǎn)增速下流量大小，擴(kuò)容與壓測(cè)也是基于此。若有突發(fā)或者惡意攻擊訪問(wèn)，都要將流量攔截在外。這部分功能不屬于業(yè)務(wù)側(cè)，它是通用非業(yè)務(wù)的共性需求，所以我們將共性抽取為限流中間件。

方案設(shè)計(jì)

圖解：

Ratelimiter

谷歌Guava庫(kù)中的一個(gè)限流工具類，用于限制訪問(wèn)限制某一資源，令牌桶思想的一個(gè)實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)流量控制。

用到其兩個(gè)方法：

create():創(chuàng)建一個(gè)RateLimiter實(shí)例，并設(shè)置該實(shí)例的限流速率（即允許每秒執(zhí)行的任務(wù)數(shù)），例如：

RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(10);

上述代碼將創(chuàng)建一個(gè)每秒允許10個(gè)任務(wù)的RateLimiter實(shí)例。

tryAcquire()：嘗試獲取一個(gè)許可，若獲取成功則返回true，否則返回false。例如：

if (rateLimiter.tryAcquire()) {
    // do something
}

上述代碼將嘗試獲取一個(gè)許可，如果該實(shí)例當(dāng)前擁有足夠的許可，則執(zhí)行do something操作

使用自定義注解和AOP，攔截需要被限流保護(hù)的方法。

攔截后，用Ratelimiter做限流處理

使用自定義注解和AOP，攔截需要被限流保護(hù)的方法。
攔截后，用Ratelimiter做限流處理

代碼示例

1.自定義注解

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface DoRateLimiter {
    // 每秒訪問(wèn)次數(shù)限制
    public double rate() default 0d;
    // 超頻后的觸發(fā)熔斷默認(rèn)響應(yīng)結(jié)果
    public String returnJson() default "";
}

2.常量類

public class Constant {
    /**
     * 全局Hashmap，用于存放【方法】對(duì)應(yīng)的限流類
     * key: 類名 + 方法名
     * value: 對(duì)應(yīng)限流類
     */
    public static Map<String, RateLimiter> stringRateLimiterMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, RateLimiter>());
}

3.切面邏輯處理

PS:切面中的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)/注解的使用已經(jīng)在統(tǒng)一白名單中間件文章中詳細(xì)梳理過(guò)了，需要請(qǐng)移步

@Component
@Aspect
public class RateLimiterHandle {
    // 切點(diǎn)
    @Pointcut("@annotation(com.example.ratelimiteer.annotation.DoRateLimiter)")
    public void aopPointcut() {
    }
    /**
     * @param jp            切點(diǎn)
     * @param doRateLimiter 注解實(shí)例
     * @return 方法響應(yīng)結(jié)果
     * @throws Throwable
     */
    @Around(value = "aopPointcut()&& @annotation(doRateLimiter)")
    public Object handle(ProceedingJoinPoint jp, DoRateLimiter doRateLimiter) throws Throwable {
        // 判斷是否開啟限流
        if (doRateLimiter.rate() == 0d) {
            return jp.proceed();
        }
        // 構(gòu)建限流哈希Map的Key: 類名 + "." + "方法名"
        String className = jp.getTarget().getClass().getName();
        MethodSignature signature = (MethodSignature) jp.getSignature();
        Method method = jp.getTarget().getClass().getMethod(signature.getMethod().getName(), signature.getMethod().getParameterTypes());
        String methodName = method.getName();
        String key = className + "." + methodName;
        // 第一次走到該接口
        if (!Constant.stringRateLimiterMap.containsKey(key)) {
            Map<String, RateLimiter> rateLimiterMap = Constant.stringRateLimiterMap;
            rateLimiterMap.put(key, RateLimiter.create(doRateLimiter.rate()));
        }
        // 判斷是否限流
        RateLimiter rateLimiter = Constant.stringRateLimiterMap.get(key);
        if (rateLimiter.tryAcquire()) {
            // 未超過(guò)訪問(wèn)限制，則繼續(xù)執(zhí)行對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)邏輯
            return jp.proceed();
        } else {
            // 超過(guò)訪問(wèn)限制，則返回默認(rèn)熔斷響應(yīng)結(jié)果（即注解中的returnJson）
            return JSON.parseObject(doRateLimiter.returnJson());
        }
    }
}