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java如何实现单机限流

何时使用限流:比如你希望自己的应用程序QPS不要超过1000,那么RateLimiter设置1000的速率后,就会每秒往桶里扔1000个令牌,RateLimiter经常用于限制对一些物理资源或者逻辑资源的访问速率。简介:对于单机版的限流,可以使用Google开源的Guava项目,这个项目提供了Google在Java项目中使用一些核心库,包含集合(Collections),缓存(Caching),并发编程库(Concurrency),常用注解(Commonannotations),String操作,I/O操

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    何时使用限流:

    比如你希望自己的应用程序 QPS不要超过1000,那么RateLimiter设置1000的速率后,就会每秒往桶里 扔1000个令牌,RateLimiter经常用于限制对一些物理资源或者逻辑资源的访 问速率。

    简介:

    对于单机版的限流,可以使用Google 开源的 Guava项目,这个项目提供了Google在Java项目中使用一些核心库,包含集合(Collections),缓存(Caching),并发编程库(Concurrency),常用注解(Common annotations),String操作,I/O操作方面的众多非常实用的函数。

    这个项目也包含了限流的功能,其原理是根据令牌桶算法来实现。

    提供了两种限流策略:

    ● 平滑突发限流(SmoothBursty)
    ● 平滑预热限流(SmoothWarmingUp)实现。

    java如何实现单机限流

    依赖:

    
      com.google.guava
      guava
      29.0-jre
    

    方法描述:

    java如何实现单机限流

    模拟场景(示例):

    场景一:

    当我们希望某一个接口每秒的访问量不超过10次

    package org.xhs.test;
    
    import org.apache.curator.shaded.com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import java.util.Map;
    import java.util.concurrent.*;
    
    
    /**
     * @Author: hu.chen
     * @Description:
     **/
    public class Test {
    
        /**
         * 存储接口名和令牌生成器的对应关系
         */
       private static Map interfaces = new ConcurrentHashMap<>();
       
        /**
         * 线程池
         */
        private static ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(10,15,3,TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(100));
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
            List tasks = new ArrayList();
            // 准备工作,先初始化 10个线程(用户),这10个用户同时访问一个接口
            for (int i = 1; i <= 12; i++) {
                String ip = "127.0.0." + i;
                String userName="chenhu_"+i;
                String interfaceName="user/find_";
                tasks.add(new UserRequest(ip,userName,interfaceName));
            }
    
    
            // 先初始化好令牌生成器
            for (UserRequest request : tasks) {
                // 根据接口名限流
                RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getInterfaceName());
    
                if(rateLimiter==null){
                    // 创建一个令牌生成器,每秒产生10个令牌
                    synchronized (interfaces) {
                        if(rateLimiter==null) {
                            rateLimiter = RateLimiter.create(10);
                            // 将这个令牌生成器和具体的接口进行绑定
                            interfaces.put(request.getInterfaceName(),rateLimiter);
                        }
                    }
                }
            }
    
            // 休眠一秒,让令牌生成器先生成令牌
            Thread.sleep(1000);
    
            for (UserRequest request : tasks) {
                // 根据接口名限流
                RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getInterfaceName());
    
    
                // 获取令牌桶中一个令牌,如果获取不到,则等待 timeout 时间,如果还获取不到,则返回false,反之则返回true
                // timeout设置为0,表示不等待
                if(rateLimiter.tryAcquire(1,0,TimeUnit.SECONDS)){
    
                    // 得到令牌,处理请求
                    threadPool.execute(()->{
                        System.err.println("接口:"+request.getInterfaceName()+" 访问还未达到上限,"+request.getUserName()+"可以访问");
                    });
                }else {
                    // 已经等待了10秒还获取不到令牌,进行其他业务处理
                    System.err.println("当前时间访问失败,"+request.getUserName()+"无法获取令牌");
                }
            }
        }
    
        private static class UserRequest {
            /**
             * 请求用户ip
             */
            private String ip;
    
            /**
             * 用户名
             */
            private String userName;
    
            /**
             * 请求的接口名
             */
            private String interfaceName;
            public UserRequest(String ip, String userName, String interfaceName) {
                this.ip = ip;
                this.userName = userName;
                this.interfaceName = interfaceName;
            }
            public String getIp() {return ip;}
    
            public String getUserName() { return userName;}
            public String getInterfaceName() {return interfaceName;}
        }
    }

    场景二:

    当我们希望某一个用户或者ip,每秒的访问量不超过10

    package org.xhs.test;
    
    import org.apache.curator.shaded.com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import java.util.Map;
    import java.util.concurrent.*;
    
    
    /**
     * @Author: hu.chen
     * @Description:
     **/
    public class Test {
    
        /**
         * 存储用户名和令牌生成器的对应关系
         */
       private static Map interfaces = new ConcurrentHashMap<>();
    
        /**
         * 线程池
         */
        private static ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(10,15,3,TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(100));
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
            List tasks = new ArrayList();
            // 准备工作,先初始化 10个线程(用户),这10个用户同时访问一个接口
            for (int i = 1; i <= 12; i++) {
                String ip = "127.0.0." + i;
                String userName="chenhu_";
                String interfaceName="user/find_"+i;
                tasks.add(new UserRequest(ip,userName,interfaceName));
            }
    
    
            // 先初始化好令牌生成器
            for (UserRequest request : tasks) {
                // 根据接口名限流
                RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getUserName());
    
                if(rateLimiter==null){
                    // 创建一个令牌生成器,每秒产生5个令牌
                    synchronized (interfaces) {
                        if(rateLimiter==null) {
                            rateLimiter = RateLimiter.create(10);
                            // 将这个令牌生成器和具体的接口进行绑定
                            interfaces.put(request.getUserName(),rateLimiter);
                        }
                    }
                }
            }
    
            // 休眠一秒,让令牌生成器先生成令牌
            Thread.sleep(1000);
    
            for (UserRequest request : tasks) {
                // 根据接口名限流
                RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getUserName());
    
    
                // 获取令牌桶中一个令牌,如果获取不到,则等待 timeout 时间,如果还获取不到,则返回false,反之则返回true
                // timeout设置为0,表示不等待
                if(rateLimiter.tryAcquire(1,0,TimeUnit.SECONDS)){
    
                    // 得到令牌,处理请求
                    threadPool.execute(()->{
                        System.err.println("用户:"+request.getUserName()+" 当前时间访问次数还未达到上限,可以访问");
                    });
                }else {
                    // 已经等待了10秒还获取不到令牌,进行其他业务处理
                    System.err.println("当前时间访问失败,"+request.getUserName()+"无法获取令牌");
                }
            }
        }
    
        private static class UserRequest {
            /**
             * 请求用户ip
             */
            private String ip;
    
            /**
             * 用户名
             */
            private String userName;
    
            /**
             * 请求的接口名
             */
            private String interfaceName;
            public UserRequest(String ip, String userName, String interfaceName) {
                this.ip = ip;
                this.userName = userName;
                this.interfaceName = interfaceName;
            }
            public String getIp() {return ip;}
    
            public String getUserName() { return userName;}
            public String getInterfaceName() {return interfaceName;}
        }
    }
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