利用Redis怎么實(shí)現(xiàn)令牌桶算法？（附代碼）

本篇文章給大家分享一下令牌桶算法原理，并介紹一下利用Redis實(shí)現(xiàn)令牌桶算法的方法，希望對(duì)大家有所幫助！

在限流算法中有一種令牌桶算法，該算法可以應(yīng)對(duì)短暫的突發(fā)流量，這對(duì)于現(xiàn)實(shí)環(huán)境中流量不怎么均勻的情況特別有用，不會(huì)頻繁的觸發(fā)限流，對(duì)調(diào)用方比較友好。

例如，當(dāng)前限制10qps，大多數(shù)情況下不會(huì)超過(guò)此數(shù)量，但偶爾會(huì)達(dá)到30qps，然后很快就會(huì)恢復(fù)正常，假設(shè)這種突發(fā)流量不會(huì)對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，我們可以在一定程度上允許這種瞬時(shí)突發(fā)流量，從而為用戶帶來(lái)更好的可用性體驗(yàn)。這就是使用令牌桶算法的地方。

令牌桶算法原理

如下圖所示，該算法的基本原理是：有一個(gè)容量為X的令牌桶，每Y單位時(shí)間內(nèi)將Z個(gè)令牌放入該桶。如果桶中的令牌數(shù)量超過(guò)X，那么它將被丟棄。處理請(qǐng)求時(shí)，需要先從令牌桶中取出令牌，如果拿到了令牌，則繼續(xù)處理；如果拿不到令牌，則拒絕請(qǐng)求。

可以看出，在令牌桶算法中設(shè)置X，Y和Z的數(shù)量尤為重要。Z應(yīng)該比每Y單位時(shí)間內(nèi)的請(qǐng)求數(shù)稍大，系統(tǒng)將長(zhǎng)時(shí)間處于此狀態(tài)；X是系統(tǒng)允許的瞬時(shí)最大請(qǐng)求數(shù)，并且系統(tǒng)不應(yīng)該長(zhǎng)時(shí)間處于此狀態(tài)，否則就會(huì)頻繁觸發(fā)限流，此時(shí)表明流量出現(xiàn)了超預(yù)期的情況，需要及時(shí)調(diào)查原因并采取相應(yīng)措施。

Redis實(shí)現(xiàn)令牌桶算法

之前看過(guò)有些程序?qū)崿F(xiàn)的令牌桶，其向桶中放入令牌的方法是啟動(dòng)一個(gè)線程，每隔Y單位時(shí)間增加一次令牌數(shù)量，或者在Timer中定時(shí)執(zhí)行這一過(guò)程。我不太滿意這種方法， 原因有二，一是浪費(fèi)線程資源，二是因?yàn)檎{(diào)度的問(wèn)題執(zhí)行時(shí)間不精確。【