大型网站限流算法的实现和改造

最近写了一个限流的插件,所以避免不了的接触到了一些限流算法。本篇文章就来分析一下这几种常见的限流算法

分析之前

依我个人的理解来说限流的话应该灵活到可以针对每一个接口来做。比如说一个类里面有5个接口,那么我的限流插件就应该能针对每一个接口就行不同的限流方案。所以呢,既然针对的每个接口所以就需要一个可以唯一标示这个接口的key(我取的是类名+方法名+入参)。

分布式限流强烈推荐使用redis+lua或者nginx+lua来实现。

这里用2个限流条件来做示例讲一下常见的限流算法:

1. 接口1它10秒钟最大允许访问100次

2. 接口2它10秒钟最大允许每个人访问100次。

计数器算法

这个算法可以说是限流算法中最简单的一种算法了。

核心思想

计数器算法的意思呢就是当接口在一个时间单位中被访问时,我就记下来访问次数,直到它访问的次数到达上限。

涉及变量

1.接口(key)

2.时间单位(expire)

3.允许访问多少次(limit)

4.访问次数(value)

条件一

当一个请求过来时,我们就会得到这个key。


if(存在key){

       value++;

    if(value>=limit){

       不能访问

      }

}else{

    添加key,value为1

    设置key过期时间为expire

  }

条件二

既然条件一已经实现了,那条件二会复杂么 ?

相比于条件一来说就是同一个key对应了多个用户。那么我们只需要把key加上用户的信息就可以了。比如说 key_用户1、key_用户2。

漏桶算法

核心思想

漏桶算法的意思呢就是一个接口在一个时间单位中允许被访问次数是动态变化的(假如一分钟允许访问60次,那么从开始计时时不管有没有被访问第59秒只允许访问59次,30秒只允许30次)。为什么这样呢,因为有另外一个线程在进行递减操作

涉及变量

1.接口(key)

2.时间单位(expire)

3.允许访问多少次(limit)

4.递减间隔时间(interval)

5.递减步长(step)

6.剩余可访问次数(value)

7.key的访问时间(lastUpdateTime)

8.当前时间(nowTime)(注意nowTime的取值应为应用取得的时间而不是redis或者nginx取得的时间)

条件一

线程一:


if(存在key){

    value--;

    if(value<=0){

           不能访问

       }

}else{

    添加key,设置value为limit

  }

线程二:


while(过去interval时间){

    所有key的value-step

  }

条件二

参考计数器算法条件二实现。

算法升级

可以看到实现漏桶算法的话需要每隔interval时间都要另外一条线程去遍历所key的value去做递减操作,那么有没有什么办法可以省略这一步呢。答案是肯定有。


if(存在key){

       value--;

    if((nowTime-lastUpdateTime)>interval){

        value=value-(nowTime-lastUpdateTime)/interval*step;

        lastUpdateTime=nowTime;

      }

    if(value<=0){

      不能访问

      }

}else{

       添加key,设置value为limit;

    lastUpdateTime=nowTime;

  }

令牌桶算法

核心思想

令牌桶算法呢,恰恰是和漏桶算法相反的一个算法,不过还是推荐你使用这个。这个算法的原理我不讲,我觉得聪明的你看了伪代码就明白了。

涉及变量

1.接口(key)

2.时间单位(expire)

3.允许访问多少次(limit)

4.递增间隔时间(interval)

5.递增步长(step)

6.当前可访问次数(value)

7.key的访问时间(lastUpdateTime)

8.当前时间(nowTime)(参照漏桶算法需要注意的点)

条件一

线程一:


if(存在key){

       value++;

    if(value>=limit){

          不能访问

      }

}else{

    添加key,设置value为limit

  }

线程二:

while(过去interval时间){

    所有key的value+step

  }

条件二

参考计算器算法条件二实现。

算法升级

参考漏桶算法升级实现。

代码

代码实现请参考我的限流框架https://github.com/shiyujun/syj-ratelimit


本文出自http://zhixiang.org.cn,转载请保留。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,544评论 6 501
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,430评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,764评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,193评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,216评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,182评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,063评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,917评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,329评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,543评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,722评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,425评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,019评论 3 326
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,671评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,825评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,729评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,614评论 2 353

推荐阅读更多精彩内容