我司用了 6 年的 Redis 分布式限流器，可以说是非常厉害了

我就是我 2024-04-08 08:44 98阅读 0赞

一、什么是限流？为什么要限流？

不知道大家有没有做过帝都的地铁，就是进地铁站都要排队的那种，为什么要这样摆长龙转圈圈？答案就是为了`限流`！因为一趟地铁的运力是有限的，一下挤进去太多人会造成站台的拥挤、列车的超载，存在一定的安全隐患。同理，我们的程序也是一样，它处理请求的能力也是有限的，一旦请求多到超出它的处理极限就会崩溃。为了不出现最坏的崩溃情况，只能耽误一下大家进站的时间。

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限流是保证系统高可用的重要手段！！！

由于互联网公司的流量巨大，系统上线会做一个流量峰值的评估，尤其是像各种秒杀促销活动，为了保证系统不被巨大的流量压垮，会在系统流量到达一定阈值时，拒绝掉一部分流量。

限流会导致用户在短时间内（这个时间段是毫秒级的）系统不可用，一般我们衡量系统处理能力的指标是每秒的`QPS`或者`TPS`，假设系统每秒的流量阈值是1000，理论上一秒内有第1001个请求进来时，那么这个请求就会被限流。

二、限流方案

1、计数器

Java内部也可以通过原子类计数器`AtomicInteger`、`Semaphore`信号量来做简单的限流。

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2、漏桶算法

漏桶算法思路很简单，我们把水比作是`请求`，漏桶比作是`系统处理能力极限`，水先进入到漏桶里，漏桶里的水按一定速率流出，当流出的速率小于流入的速率时，由于漏桶容量有限，后续进入的水直接溢出（拒绝请求），以此实现限流。

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3、令牌桶算法

令牌桶算法的原理也比较简单，我们可以理解成医院的挂号看病，只有拿到号以后才可以进行诊病。

系统会维护一个令牌（`token`）桶，以一个恒定的速度往桶里放入令牌（`token`），这时如果有请求进来想要被处理，则需要先从桶里获取一个令牌（`token`），当桶里没有令牌（`token`）可取时，则该请求将被拒绝服务。令牌桶算法通过控制桶的容量、发放令牌的速率，来达到对请求的限制。

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4、Redis + Lua

很多同学不知道`Lua`是啥？个人理解，`Lua`脚本和 `MySQL`数据库的存储过程比较相似，他们执行一组命令，所有命令的执行要么全部成功或者失败，以此达到原子性。也可以把`Lua`脚本理解为，一段具有业务逻辑的代码块。

而`Lua`本身就是一种编程语言，虽然`redis` 官方没有直接提供限流相应的`API`，但却支持了 `Lua` 脚本的功能，可以使用它实现复杂的令牌桶或漏桶算法，也是分布式系统中实现限流的主要方式之一。

相比`Redis`事务，`Lua脚本`的优点：

*  减少网络开销：使用`Lua`脚本，无需向`Redis` 发送多次请求，执行一次即可，减少网络传输
 *  原子操作：`Redis` 将整个`Lua`脚本作为一个命令执行，原子，无需担心并发
 *  复用：`Lua`脚本一旦执行，会永久保存 `Redis` 中,，其他客户端可复用

`Lua`脚本大致逻辑如下：

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