Guava实现限流

网上讲解限流算法的很多，自己实践一下印象会更深刻，所以在自己项目上实现了引入Guava做限流。@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//修饰注解，用来表示注解的生命周期@Target({ElementType.METHOD})//注解的作用目标，这个表示注解到方法/*** 资源的key,唯一* 作用：不同的接口，不同的流量控制*//*** 限制次数（每秒）*//**

罗一(LY)

2349人浏览 · 2023-09-10 14:21:40

罗一(LY) · 2023-09-10 14:21:40 发布

前言

网上讲解限流算法的很多，自己实践一下印象会更深刻，所以在自己项目上实现了引入Guava做限流。

一、硬编码方式

1.引入guava依赖包

        <dependency>
            <groupId>com.google.guava</groupId>
            <artifactId>guava</artifactId>
            <version>30.1-jre</version><!--选择自己需要的版本-->
        </dependency>

2.给接口添加限流逻辑

@Controller
@RequestMapping("/area")
public class AreaController {
    protected final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
    @Autowired
    private IAreaService areaService;

    //每秒钟获3个请求
    private final RateLimiter limiter = RateLimiter.create(3);

    @RequestMapping("/testLimit")
    @ResponseBody
    public ResponseEntity testLimit(){

        try {
            //添加限流的逻辑
            //500毫秒没获取到令牌就返回失败
            boolean success = limiter.tryAcquire(500, TimeUnit.MILLISECONDS);
            if(!success){
                logger.info("硬编码接口未获取到令牌，返回");
                return new ResponseEntity(false, "系统繁忙，请稍后重试");
            }
            logger.info("硬编码接口获取到了令牌，执行业务");
            List<String> schoolIdList = new ArrayList<>();
            schoolIdList.add("1");
            return areaService.queryCount(schoolIdList);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("查询校区异常", Throwables.getStackTraceAsString(e));
            return new ResponseEntity(false, "查询异常");
        }
    }

}

因为是在自己真实项目上引入的，所以有一些业务代码，请忽略。

重要方法介绍：

acquire() 获取一个令牌, 该方法会阻塞直到获取到这一个令牌, 返回值为获取到这个令牌花费的时间
acquire(int permits) 获取指定数量的令牌, 该方法也会阻塞, 返回值为获取到这 N 个令牌花费的时间
tryAcquire() 判断是否能获取到令牌, 如果不能获取立即返回 false
tryAcquire(int permits) 获取指定数量的令牌, 如果不能获取立即返回 false
tryAcquire(long timeout, TimeUnit unit) 判断能否在指定时间内获取到令牌, 如果不能获取立即返回 false
tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit) 同上

3.测试结果

参数设置：设置每秒获取三个令牌，接口测试5秒执行100次请求。

结果：20次获取到了令牌，80次没有获取到令牌。

误差分析：标准结果应该是15次获取到了令牌，分析误差产生的可能原因有两点：1）采用单机发送请求，跟真实场景有差异。2)等待时间500毫秒也会影响结果。

二、注解方式

实际使用的时候我们肯定不能每次都硬编码，可以使用注解的方式。

自己写注解，基于aop实现。

1.加入AOP依赖

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
        </dependency>

2.自定义限流注解

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//修饰注解，用来表示注解的生命周期
@Target({ElementType.METHOD})//注解的作用目标，这个表示注解到方法
public @interface Limit {

    /**
     * 资源的key,唯一
     * 作用：不同的接口，不同的流量控制
     */
    String key() default "";

    /**
     * 限制次数（每秒）
     */
    double permitsPerSecond();

    /**
     * 最大等待时间
     */
    long timeOut();

    /**
     * 最大等待时间的单位，默认毫秒
     */
    TimeUnit timeUnit() default TimeUnit.MILLISECONDS;

    /**
     * 获取不到令牌时候的提示语
     */
    String message() default "系统繁忙，请稍后重试";
}

3.使用AOP切面拦截

@Slf4j
@Aspect//定义为切面
@Component
public class LimitAspect {

    /**
     * 不同的接口，不同的流量控制，map的key为Limit.key
     */
    private final Map<String , RateLimiter> limiterMap = Maps.newConcurrentMap();

    @Around("@annotation(cn.xdf.iteach.mdm.common.annotation.Limit)")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        MethodSignature signature = (MethodSignature)joinPoint.getSignature();
        Method method = signature.getMethod();
        Limit limit = method.getAnnotation(Limit.class);//获取到方法上的Limit注解

        if(limit != null){
            RateLimiter rateLimiter = limiterMap.get(limit.key());
            if(null == rateLimiter){
                //创建当前key的RateLimiter
                rateLimiter = RateLimiter.create(limit.permitsPerSecond());
                limiterMap.put(limit.key(),rateLimiter);
                log.info("创建了新的令牌桶，key={},容量={}",limit.key(),limit.permitsPerSecond());
            }
            boolean success = rateLimiter.tryAcquire(0, limit.timeUnit());
            if(!success){
                log.info("获取令牌失败,key={}",limit.key());
                this.responseFail(limit.message());
                return null;
            }
            log.info("获取令牌成功,key={}",limit.key());

        }
        return joinPoint.proceed();
    }

    private void responseFail(String message) throws IOException {
        HttpServletResponse response=((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getResponse();
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");
        response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
        PrintWriter pw = response.getWriter();
        JSONObject object = new JSONObject();
        object.put("success",false);
        object.put("code",2001);
        object.put("message",message);
        pw.write(object.toJSONString());
        pw.flush();
        pw.close();
    }
}

4.给接口添加注解

@Controller
@RequestMapping("/area")
public class AreaController {
    protected final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
    @Autowired
    private IAreaService areaService;



    @RequestMapping("/testLimitWithAnnotation")
    @ResponseBody
    @Limit(key="/area/testLimitWithAnnotation",permitsPerSecond = 3,timeOut = 500L)
    public ResponseEntity testLimitWithAnnotation(){

        try {
            List<String> schoolIdList = new ArrayList<>();
            schoolIdList.add("1");
            return areaService.queryCount(schoolIdList);
        } catch (Exception e) {
            logger.error("查询校区异常", Throwables.getStackTraceAsString(e));
            return new ResponseEntity(false, "查询异常");
        }
    }


}