高并发系统为了服务的可用性面对高流量及qps高峰时通常有三种常见的应对措施：缓存、降级和限流。这一篇我们来看一下限流及go相应的实现。
限流算法通常有这么几种：计数器、令牌痛、漏桶，这几个算法的优缺点在这里就不多说了，网上有大量的文章介绍这几个算法，大家也可以借鉴我限流算法的那篇文章。
这里就这几种算法的思想借助go的API来实现一下：
计数器限流
这里用到的并发相关的API 主要是sync.Mutex
我们通过设定一个计数器ReqCount，当ReqCount大于MaxCount（计数器最大值）时不发放令牌（token），过来的请求因拿不到令牌直接返回或者触发其他的拒绝策略。
因为计数器的操作是一个典型的先判断再操作的竞态条件，并且存在另外一个专门置0的go协程，如果不加锁，在并发场景下发生问题的概率是非常大的，所以使用sync.Mutex，保证了操作的原子性。
计数器比较简单，下面来看一下实现的代码：
type AbandonReqLimitService struct {
Interval time.Duration // 设置计数器的时间间隔
MaxCount int // 计数器的最大值
Lock sync.Mutex // 锁
ReqCount int // 计数器
}
func CreateAbandonReqLimitService(interval time.Duration, maxCount int) *AbandonReqLimitService {
reqLimit := &AbandonReqLimitService{
Interval: interval,
MaxCount: maxCount,
}
go func() { // 开启一个go协程来定时更新计数器
ticker := time.NewTicker(interval) // go中的定时器
for {
<-ticker.C
reqLimit.Lock.Lock()
reqLimit.ReqCount = 0
reqLimit.Lock.Unlock()
}
}()
return reqLimit
}
func (reqLimit *AbandonReqLimitService) GetTokenAbandonRequest() bool { // 取令牌函数
reqLimit.Lock.Lock()
defer reqLimit.Lock.Unlock()
if reqLimit.ReqCount < reqLimit.MaxCount {
reqLimit.ReqCount += 1
return true
} else {
return false
}
}
令牌桶限流
这里涉及的API 主要是channel，利用的就是channel的阻塞操作。
我们把一个指定尺寸channel，相当于一个指定容量的令牌桶，每一个空闲位置就是一个令牌。由于channel满时就无法向其中加元素，所以我们就可以以固定的速率消费channel中的消息（释放空间相当于添加令牌），取令牌就是添加一条消息，当令牌桶满时就无法正常添加消息（取令牌）了，这样就利用channel来构造了一个限流器。
下面来看一下代码：
type NotAbandonReqLimitService struct {
TokenPool chan bool // 令牌桶
}
func CreateNewRequestLimitService(interval time.Duration, maxCnt int) *NotAbandonReqLimitService {
reqLimit := &NotAbandonReqLimitService{}
reqLimit.TokenPool = make(chan bool, maxCnt) // 令牌桶最大容量
go func() {
tmpStr := strconv.Itoa(maxCnt)
maxCntInt64,_ := strconv.ParseInt(tmpStr, 10, 64)
ticker := time.NewTicker( time.Duration(interval.Nanoseconds()/(maxCntInt64*1000*1000))* time.Millisecond) // 匀速添加令牌，1s/最大qps 就是添加的速率
for {
<- ticker.C
<- reqLimit.TokenPool
}
}()
return reqLimit
}
func (reqLimit *NotAbandonReqLimitService) GetTokenNotAbandonRequest() {
reqLimit.TokenPool <- true // 消费令牌
}
在常用限流算法go的实现中，关于sync、chan的使用大致就是以上，这两个demo挺简单的，可以由浅入深帮助大家理解一下go并发编程及Mutex、chan 的API使用。
关于限流算法暂时就说这么多。
