实战限流（guava的RateLimiter）

关于限流

常用的限流算法有漏桶算法和令牌桶算法，guava的RateLimiter使用的是令牌桶算法，也就是以固定的频率向桶中放入令牌，例如一秒钟10枚令牌，实际业务在每次响应请求之前都从桶中获取令牌，只有取到令牌的请求才会被成功响应，获取的方式有两种：阻塞等待令牌或者取不到立即返回失败，下图来自网上：

本次实战，我们用的是guava的RateLimiter，场景是spring mvc在处理请求时候，从桶中申请令牌，申请到了就成功响应，申请不到时直接返回失败；

源码下载

对于的源码可以在我的git下载，地址是：https://github.com/zq2599/blog_demos ，里面有多个工程，本次实战的工程为guavalimitdemo，如下图红框所示：

实战开发

创建一个maven工程，在pom中把guava的依赖添加进来：

<dependency>
      <groupId>com.google.guava</groupId>
      <artifactId>guava</artifactId>
      <version>18.0</version>
    </dependency>

把限流服务封装到一个类中AccessLimitService，提供tryAcquire()方法，用来尝试获取令牌，返回true表示获取到，如下所示：

@Service
public class AccessLimitService {

    //每秒只发出5个令牌
    RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(5.0);

    /**
     * 尝试获取令牌
     * @return
     */
    public boolean tryAcquire(){
        return rateLimiter.tryAcquire();
    }
}

调用方是个普通的controller，每次收到请求的时候都尝试去获取令牌，获取成功和失败打印不同的信息，如下：

@Controller
public class HelloController {

	private static SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

	@Autowired
	private AccessLimitService accessLimitService;

	@RequestMapping("/access")
	@ResponseBody
	public String access(){
		//尝试获取令牌
		if(accessLimitService.tryAcquire()){
			//模拟业务执行500毫秒
			try {
				Thread.sleep(500);
			}catch (InterruptedException e){
				e.printStackTrace();
			}
			return "aceess success [" + sdf.format(new Date()) + "]";
		}else{
			return "aceess limit [" + sdf.format(new Date()) + "]";
		}
	}
}

以上就是服务端的代码了，打包部署在tomcat上即可，接下来我们写一个类，十个线程并发访问上面写的controller：

public class AccessClient {
    ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(10);

    /**
     * get请求
     * @param realUrl
     * @return
     */
    public static String sendGet(URL realUrl) {
        String result = "";
        BufferedReader in = null;
        try {
            // 打开和URL之间的连接
            URLConnection connection = realUrl.openConnection();
            // 设置通用的请求属性
            connection.setRequestProperty("accept", "*/*");
            connection.setRequestProperty("connection", "Keep-Alive");
            connection.setRequestProperty("user-agent",
                    "Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1;SV1)");
            // 建立实际的连接
            connection.connect();

            // 定义 BufferedReader输入流来读取URL的响应
            in = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                    connection.getInputStream()));
            String line;
            while ((line = in.readLine()) != null) {
                result += line;
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("发送GET请求出现异常！" + e);
            e.printStackTrace();
        }
        // 使用finally块来关闭输入流
        finally {
            try {
                if (in != null) {
                    in.close();
                }
            } catch (Exception e2) {
                e2.printStackTrace();
            }
        }
        return result;
    }

    public void access() throws Exception{
        final URL url = new URL("http://localhost:8080/guavalimitdemo/access");

        for(int i=0;i<10;i++) {
            fixedThreadPool.submit(new Runnable() {
                public void run() {
                    System.out.println(sendGet(url));
                }
            });
        }

        fixedThreadPool.shutdown();
        fixedThreadPool.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.SECONDS);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        AccessClient accessClient = new AccessClient();
        accessClient.access();
    }
}

直接执行AccessClient的main方法，可以看到结果如下：

部分请求由于获取的令牌可以成功执行，其余请求没有拿到令牌，我们可以根据实际业务来做区分处理。还有一点要注意，我们通过RateLimiter.create(5.0)配置的是每一秒5枚令牌，但是限流的时候发出的是6枚，改用其他值验证，也是实际的比配置的大1。

以上就是快速实现限流的实战过程，此处仅是单进程服务的限流，而实际的分布式服务中会考虑更多因素，会复杂很多。

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