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Springboot項(xiàng)目接口限流實(shí)現(xiàn)方案

 更新時(shí)間：2024年08月19日 10:22:53   作者：一棵星  
這篇文章主要介紹了Springboot項(xiàng)目接口限流實(shí)現(xiàn)方案,具有很好的參考價(jià)值,希望對(duì)大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

系統(tǒng)限流要求

  • 系統(tǒng)總并發(fā)數(shù)限制，如設(shè)置1000，表示該系統(tǒng)接口每秒可以請(qǐng)求1000次
  • 自定義系統(tǒng)接口請(qǐng)求并發(fā)數(shù)，也可以不加限流設(shè)置，如設(shè)置100，表示每秒可以請(qǐng)求100次該接口
  • 指定接口IP請(qǐng)求并發(fā)數(shù)，如設(shè)置1，表示每秒該IP可以請(qǐng)求1次該接口

實(shí)現(xiàn)思路

  • 每秒系統(tǒng)總并發(fā)數(shù)限流實(shí)現(xiàn)，可以使用攔截器或過(guò)濾器，來(lái)處理系統(tǒng)總并發(fā)數(shù)限流的實(shí)現(xiàn)
  • 自定義系統(tǒng)接口請(qǐng)求并發(fā)數(shù)和指定接口IP請(qǐng)求并發(fā)數(shù)的實(shí)現(xiàn)，可以使用自定義注解和切面，來(lái)處理自定義系統(tǒng)接口請(qǐng)求并發(fā)數(shù)的實(shí)現(xiàn)
  • 可以使用Redisson RRateLimiter組件實(shí)現(xiàn)具體限流邏輯
  • 自定義業(yè)務(wù)異常類，當(dāng)請(qǐng)求數(shù)超出請(qǐng)求限制時(shí)，來(lái)打斷業(yè)務(wù)

核心代碼

1.接口限流注解

package com.ocean.angel.tool.annotation;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * 接口限流注解
 */
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.METHOD)
public @interface ApiLimiting {

    // 接口請(qǐng)求限制數(shù)
    int apiRequestLimit() default 200;

    // 接口請(qǐng)求IP限制數(shù)
    int apiIpLimit() default 1;
}

2.接口限流切面

package com.ocean.angel.tool.aspect;

import com.ocean.angel.tool.annotation.ApiLimiting;
import com.ocean.angel.tool.constant.ApiLimitingTypeEnum;
import com.ocean.angel.tool.constant.ResultCode;
import com.ocean.angel.tool.dto.ApiLimitingData;
import com.ocean.angel.tool.exception.BusinessException;
import com.ocean.angel.tool.util.RateLimiterKeyUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.aspectj.lang.JoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Before;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;
import org.redisson.api.RRateLimiter;
import org.redisson.api.RateIntervalUnit;
import org.redisson.api.RateType;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.Resource;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * 接口限流切面
 */
@Slf4j
@Aspect
@Component
public class ApiLimitingAspect {

    @Resource
    private RedissonClient redissonClient;

    @Pointcut("@annotation(com.ocean.angel.tool.annotation.ApiLimiting)")
    public void apiLimitingAspect() {}

    @Before(value = "apiLimitingAspect()")
    public void apiLimiting(JoinPoint joinPoint) {
        ApiLimitingData apiLimitingData = getApiLimitData(joinPoint);
        rateLimiterHandler(redissonClient, apiLimitingData);
    }

    /**
     * API 限流邏輯處理
     */
    private void rateLimiterHandler(RedissonClient redissonClient, ApiLimitingData apiLimitingData) {

        if(apiLimitingData.getApiIpLimit() > 0) {

            // 獲取RRateLimiter實(shí)例
            RRateLimiter rateLimiter = redissonClient.getRateLimiter(getRateLimiterKey(apiLimitingData, ApiLimitingTypeEnum.API_IP_LIMIT));

            // RRateLimiter初始化
            if(!RateLimiterKeyUtil.contains(getRateLimiterKey(apiLimitingData, ApiLimitingTypeEnum.API_IP_LIMIT))) {
                rateLimiter.trySetRate(RateType.OVERALL, apiLimitingData.getApiIpLimit(), 1, RateIntervalUnit.SECONDS);
            }

            // 超出接口請(qǐng)求IP限流設(shè)置，打斷業(yè)務(wù)
            if (!rateLimiter.tryAcquire()) {
                log.info("接口{}超出IP請(qǐng)求限制, 時(shí)間：{}",apiLimitingData.getMethodName(), System.currentTimeMillis());
                throw new BusinessException(ResultCode.BEYOND_RATE_LIMIT);
            }
        }

        if(apiLimitingData.getApiRequestLimit() > 0) {

            RRateLimiter rateLimiter = redissonClient.getRateLimiter(getRateLimiterKey(apiLimitingData, ApiLimitingTypeEnum.API_REQUEST_LIMIT));

            if(!RateLimiterKeyUtil.contains(getRateLimiterKey(apiLimitingData, ApiLimitingTypeEnum.API_REQUEST_LIMIT))) {
                rateLimiter.trySetRate(RateType.OVERALL, apiLimitingData.getApiRequestLimit(), 1, RateIntervalUnit.SECONDS);
            }

            // 超出接口請(qǐng)求限流設(shè)置，打斷業(yè)務(wù)
            if (!rateLimiter.tryAcquire()) {
                log.info("接口{}超出請(qǐng)求限制, 時(shí)間：{}",apiLimitingData.getMethodName(), System.currentTimeMillis());
                throw new BusinessException(ResultCode.BEYOND_RATE_LIMIT);
            }
        }
    }

    /**
     * 組裝ApiLimitingData
     */
    private ApiLimitingData getApiLimitData(JoinPoint joinPoint) {

        ApiLimitingData apiLimitingData = new ApiLimitingData();

        MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
        Method method = signature.getMethod();
        apiLimitingData.setMethodName(method.getName());

        ApiLimiting apiLimiting = method.getAnnotation(ApiLimiting.class);
        apiLimitingData.setApiRequestLimit(apiLimiting.apiRequestLimit());
        apiLimitingData.setApiIpLimit(apiLimiting.apiIpLimit());

        return apiLimitingData;
    }

    /**
     * RateLimiter Key
     */
    private String getRateLimiterKey(ApiLimitingData apiLimitingData, ApiLimitingTypeEnum apiLimitingTypeEnum) {
        return apiLimitingData.getMethodName() + "_" + apiLimitingTypeEnum.getCode();
    }
}

3.系統(tǒng)接口限流攔截器

package com.ocean.angel.tool.interceptor;

import com.ocean.angel.tool.constant.ResultCode;
import com.ocean.angel.tool.exception.BusinessException;
import com.ocean.angel.tool.util.RateLimiterKeyUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.redisson.api.RRateLimiter;
import org.redisson.api.RateIntervalUnit;
import org.redisson.api.RateType;
import org.redisson.api.RedissonClient;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@Slf4j
public class ApiLimitingInterceptor implements HandlerInterceptor {

    private final static String API_TOTAL_LIMIT = "apiTotalLimit";

    // 系統(tǒng)每秒請(qǐng)求總數(shù)，30表示每秒最多處理30個(gè)請(qǐng)求
    private final static int API_TOTAL_LIMIT_NUMBER = 30;
    private final RedissonClient redissonClient;

    public ApiLimitingInterceptor(RedissonClient redissonClient) {
        this.redissonClient = redissonClient;
    }

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {

        RRateLimiter rateLimiter = redissonClient.getRateLimiter(API_TOTAL_LIMIT);

        if(!RateLimiterKeyUtil.contains(API_TOTAL_LIMIT)) {
            rateLimiter.trySetRate(RateType.OVERALL, API_TOTAL_LIMIT_NUMBER, 1, RateIntervalUnit.SECONDS);
        }

        // 超出系統(tǒng)接口總請(qǐng)求數(shù)限制，打斷業(yè)務(wù)
        if (!rateLimiter.tryAcquire()) {
            log.info("超出系統(tǒng)接口總請(qǐng)求數(shù)限制, 時(shí)間：{}", System.currentTimeMillis());
            throw new BusinessException(ResultCode.BEYOND_RATE_LIMIT);
        }
        return true;
    }
}

4.接口自定義注解配置

@ApiLimiting(apiRequestLimit = 5, apiIpLimit = 1)
@GetMapping("/limited/resource")
public ResultBean<?> limitedResource() {
    return ResultBean.success();
}

限流方案演示

下載源代碼，github源碼連接

修改application.yml和redission.yml，關(guān)于redis的相關(guān)配置

啟動(dòng)項(xiàng)目，調(diào)用http://localhost:8090/test/limited/resource接口，截圖如下：

保持項(xiàng)目啟動(dòng)狀態(tài)，運(yùn)行com.ocean.angel.tool.ApplicationTests.contextLoads()方法，截圖如下：

使用指南

修改系統(tǒng)總請(qǐng)求數(shù)限制

調(diào)整系統(tǒng)接口限流參數(shù)

本文使用Redisson RRateLimiter組件實(shí)現(xiàn)具體限流邏輯，小伙伴們可以自己去手寫(xiě)具體限流功能（可以參考Redission的限流相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）

注意：

小伙伴們?nèi)绻薷南到y(tǒng)限流的配置，需要先刪除redis里面的限流數(shù)據(jù)（如上圖），不然修改不會(huì)生效。

本文使用以1秒為單位進(jìn)行系統(tǒng)并發(fā)數(shù)控制，小伙伴可以根據(jù)需要自己去修改，如下：

rateLimiter.trySetRate(RateType.OVERALL, apiLimitingData.getApiIpLimit(), 1, RateIntervalUnit.SECONDS)

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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