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APIGateway中流控介绍

流控或者叫限流,可以通过控制流量来保护我们的系统不被大流量或者异常流量冲垮,常用的限流算法有:计数器算法、令牌桶算法、漏桶算法。

计数器算法

计数器算法最简单,可以实现在指定的时间段内流量不能超过多少,比如同一个ip在1秒内请求次数不能超过100次这种情形。

需要使用两个map,一个用来记录同一个ip访问的次数,一个用来记录同一个ip上次访问的时间戳。防止map无限制增长,可以单独开启一个线程,用来定时清除超过时间窗口的ip数据。

计数器算法可能会产生突刺,请求集中到达处理后,后面时间就会空闲掉。

示例代码如下:

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public class IPCounter {

/**
* 保存ip访问的次数
* key:ip
* value:访问次数
*/
private Map<String, AtomicInteger> counterMap = new ConcurrentHashMap<>();

/**
* 保存ip访问的时间
* key:ip
* value:时间戳
*/
private Map<String, Long> timeMap = new ConcurrentHashMap<>();

/**
* 指定的次数
*/
private int countRule;

/**
* 指定的时间,毫秒
*/
private long timeRule;

public IPCounter(int countRule, long timeRule) {
this.countRule = countRule;
this.timeRule = timeRule * 1000;
}

public boolean allow(String ip) {
Long time = timeMap.get(ip);
Long now = System.currentTimeMillis();

// 不存在或者上一个时间窗口已经过去,重置时间和计数器
if (time == null || (now - time) > timeRule) {
timeMap.put(ip, now);
counterMap.put(ip, new AtomicInteger());
}

AtomicInteger count = counterMap.get(ip);
int temp = 1;
if (count != null) {
temp = count.incrementAndGet();
}

return temp <= countRule;
}

public static void main(String[] args) {
// 10秒不能超过5次
IPCounter counter = new IPCounter(5, 10);
String ip = "192.168.1.1";
System.out.println(counter.allow(ip));
System.out.println(counter.allow(ip));
System.out.println(counter.allow(ip));
System.out.println(counter.allow(ip));
System.out.println(counter.allow(ip));
System.out.println(counter.allow(ip));
}
}

漏桶算法

漏桶算法,漏桶的容量是固定的,大批流量进来,超过漏桶数量的抛弃掉,进入到漏桶的请求可以匀速流出。

漏桶算法能够限制请求的速率。

令牌桶算法

令牌桶算法是以固定的速度往桶里产生令牌,桶满了新的令牌被丢弃或者拒绝,请求到达的时候会先从桶里获取令牌,再继续执行。

令牌桶算法可以限制请求调用速率,也允许一定程度的突发调用。

可以使用guava包中的令牌桶算法限流器。

源码:https://github.com/dachengxi/APIGateway

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