详解Redisson分布式限流的实现原理
来源 | OSCHINA 社区
作者 | 华为云开发者联盟——xindoo
原文链接：https://my.oschina.net/u/4526289/blog/7787170
摘要：本文将详细介绍下 RRateLimiter 的具体使用方式、实现原理还有一些注意事项。
RRateLimiter 使用
RedissonClient redissonClient = Redisson.create();
RRateLimiter rateLimiter = redissonClient.getRateLimiter("xindoo.limiter");
rateLimiter.trySetRate(RateType.OVERALL, 100, 1, RateIntervalUnit.HOURS);rateLimiter.trySetRate 就是设置限流参数，RateType 有两种，OVERALL 是全局限流 ，PER_CLIENT 是单 Client 限流（可以认为就是单机限流），这里我们只讨论全局模式。而后面三个参数的作用就是设置在多长时间窗口内（rateInterval+IntervalUnit），许可总量不超过多少（rate），上面代码中我设置的值就是 1 小时内总许可数不超过 100 个。然后调用 rateLimiter 的 tryAcquire () 或者 acquire () 方法即可获取许可。
rateLimiter.acquire(1); // 申请1份许可，直到成功
boolean res = rateLimiter.tryAcquire(1, 5, TimeUnit.SECONDS); // 申请1份许可，如果5s内未申请到就放弃RRateLimiter 的实现
private <T> RFuture<T> tryAcquireAsync(RedisCommand<T> command, Long value) {
byte[] random = new byte[8];
ThreadLocalRandom.current().nextBytes(random);
return commandExecutor.evalWriteAsync(getRawName(), LongCodec.INSTANCE, command,
"——————————————————————————————————————"
+ "这里是一大段lua代码"
+ "____________________________________",
Arrays.asList(getRawName(), getValueName(), getClientValueName(), getPermitsName(), getClientPermitsName()),
value, System.currentTimeMillis(), random);
}local rate = redis.call("hget", KEYS[1], "rate") # 100
local interval = redis.call("hget", KEYS[1], "interval") # 3600000
local type = redis.call("hget", KEYS[1], "type") # 0
assert(rate ~= false and interval ~= false and type ~= false, "RateLimiter is not initialized")
local valueName = KEYS[2] # {xindoo.limiter}:value 用来存储剩余许可数量
local permitsName = KEYS[4] # {xindoo.limiter}:permits 记录了所有许可发出的时间戳
# 如果是单实例模式，name信息后面就需要拼接上clientId来区分出来了
if type == "1" then
valueName = KEYS[3] # {xindoo.limiter}:value:b474c7d5-862c-4be2-9656-f4011c269d54
permitsName = KEYS[5] # {xindoo.limiter}:permits:b474c7d5-862c-4be2-9656-f4011c269d54
end
# 对参数校验
assert(tonumber(rate) >= tonumber(ARGV[1]), "Requested permits amount could not exceed defined rate")
# 获取当前还有多少许可
local currentValue = redis.call("get", valueName)
local res
# 如果有记录当前还剩余多少许可
if currentValue ~= false then
# 回收已过期的许可数量
local expiredValues = redis.call("zrangebyscore", permitsName, 0, tonumber(ARGV[2]) - interval)
local released = 0
for i, v in ipairs(expiredValues) do
local random, permits = struct.unpack("Bc0I", v)
released = released + permits
end
# 清理已过期的许可记录
if released > 0 then
redis.call("zremrangebyscore", permitsName, 0, tonumber(ARGV[2]) - interval)
if tonumber(currentValue) + released > tonumber(rate) then
currentValue = tonumber(rate) - redis.call("zcard", permitsName)
else
currentValue = tonumber(currentValue) + released
end
redis.call("set", valueName, currentValue)
end
# ARGV permit timestamp random， random是一个随机的8字节
# 如果剩余许可不够，需要在res中返回下个许可需要等待多长时间
if tonumber(currentValue) < tonumber(ARGV[1]) then
local firstValue = redis.call("zrange", permitsName, 0, 0, "withscores")
res = 3 + interval - (tonumber(ARGV[2]) - tonumber(firstValue[2]))
else
redis.call("zadd", permitsName, ARGV[2], struct.pack("Bc0I", string.len(ARGV[3]), ARGV[3], ARGV[1]))
# 减小可用许可量
redis.call("decrby", valueName, ARGV[1])
res = nil
end
else # 反之，记录到还有多少许可，说明是初次使用或者之前已记录的信息已经过期了，就将配置rate写进去，并减少许可数
redis.call("set", valueName, rate)
redis.call("zadd", permitsName, ARGV[2], struct.pack("Bc0I", string.len(ARGV[3]), ARGV[3], ARGV[1]))
redis.call("decrby", valueName, ARGV[1])
res = nil
end
local ttl = redis.call("pttl", KEYS[1])
# 重置
if ttl > 0 then
redis.call("pexpire", valueName, ttl)
redis.call("pexpire", permitsName, ttl)
end
return resRRateLimiter 使用时注意事项
RRateLimiter 是非公平限流器
Rate 不要设置太大
限流的上限取决于 Redis 单实例的性能
分布式限流的本质
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来源: qq
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