技术分享:限流基础知识介绍

2019-10-09 投稿人 : www.gay9991.cn 围观 : 1084 次

  千锋JAVA开发学院2019.9.17我要分享

  一、限流基础知识介绍

  为啥要限流,相信就不用我多说了。

  比如,我周末去饭店吃饭,但是人太多了,我只能去前台拿个号,等号码到我的时候才能进饭店吃饭。如果饭店没有限流怎么办?一到饭点,人都往里冲,而饭店又处理不了这么多人流,很容易就出事故(饭店塞满了人,无路可走。饭店的工作人员崩溃了,处理不过来)

  回到代码世界上也是一样的,服务器能处理的请求数有限,如果请求量特别大,我们需要做限流(要么就让请求等待,要么就把请求给扔了)

  

  限流

  在代码世界上,限流有两种比较常见的算法:

  令牌桶算法

  漏桶算法

  1.1 什么是漏桶算法

  比如,现在我有一个桶子,绿色那块是我能装水的容量,如果超过我能装下的容量,再往桶子里边倒水,就会溢出来(限流):

  

  桶子

  我们目前可以知道的是:

  桶子的容量是固定的(是图上绿色那块)

  超出了桶子的容量就会溢出(要么等待,要么直接丢弃)

  OK,现在我们在桶子里挖个洞,让水可以从洞子里边流出来:

  

  挖了个洞,水从洞口流出来

  桶子的洞口的大小是固定的,所以水从洞口流出来的速率也是固定的。

  所以总结下来算法所需的参数就两个:

  桶子的容量

  漏水的速率

  漏桶算法有两种实现:

  不允许突发流量的情况:如果进水的速率大于出水的速率,直接舍弃掉多余的水。比如,我的桶子容量能装100L,但我的桶子出水速率是10L/s。此时,如果现在有100L/s的水进来,我只让10L的水进到桶子,其余的都限流。(限定了请求的速度)

  允许一定的突发流量情况:我的桶子能装100L,如果现在我的桶子是空的,那么这100L的水都能瞬间进我的桶子。我以10L/s的速率将这些水流出,如果还有100L的水进来,只能限流了。

  经过上面的分析我们就知道:

  漏桶算法可以平滑网络上的突发流量(因为漏水的速率是固定的)

  1.2 什么是令牌桶算法

  现在我有另外一个桶子,这个桶子不用来装水,用来装令牌:

  

  桶子装着令牌

  令牌会一定的速率扔进桶子里边,比如我1秒扔10个令牌进桶子:

  

  以一定的速率扔令牌进桶子

  桶子能装令牌的个数有上限的,比如我的桶子最多只能装1000个令牌。

  每个请求进来,就会去桶子拿一个令牌

  比如这秒我有1001个请求,我就去桶子里边拿1001个令牌,此时可能会出现两种情况:

  桶子里边没有1001个令牌,只有1000个,那没拿到令牌的请求只能被阻塞了(等待)

  桶子里边有1001个令牌,所有请求都可以执行。

  令牌桶算法支持网络上的突发流量

  漏桶和令牌桶的区别:从上面的例子估计大家也能看出来了,漏桶只能以固定的速率去处理请求,而令牌桶可以以桶子最大的令牌数去处理请求

  二、RateLimiter使用

  RateLimiter是Guava的一个限流组件,我这边的系统就有用到这个限流组件,使用起来十分方便。

  引入pom依赖:

  dependency

  groupIdcom.google.guava/groupId

  artifactIdguava/artifactId

  version20.0/version

  /dependency

  RateLimiter它是基于令牌桶算法的,API非常简单,看以下的Demo:

  public static void main(String args) {

  //线程池

  ExecutorService exec=Executors.newCachedThreadPool;

  //速率是每秒只有3个许可

  final RateLimiter rateLimiter=RateLimiter.create(3.0);

  for (int i=0; i 100; i++) {

  final int no=i;

  Runnable runnable=new Runnable {

  

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