爲什麼需要限流？
在開發高併發系統時有三把利器用來保護系統：緩存、降級和限流。限流可以認爲服務降級的一種，限流通過限制請求的流量以達到保護系統的目的。
一般來說，系統的吞吐量是可以計算出一個閾值的，爲了保證系統的穩定運行，一旦達到這個閾值，就需要限制流量並採取一些措施以完成限制流量的目的。比如：延遲處理，拒絕處理，或者部分拒絕處理等等。否則，很容易導致服務器的宕機。
現有的方案
Google的Guava工具包中就提供了一個限流工具類——RateLimiter，本文也是通過使用該工具類來實現限流功能。RateLimiter是基於“令牌通算法”來實現限流的。
令牌桶算法
令牌桶算法是一個存放固定容量令牌（token）的桶，按照固定速率往桶裏添加令牌。令牌桶算法基本可以用下面的幾個概念來描述：
假如用戶配置的平均發送速率爲r，則每隔1/r秒一個令牌被加入到桶中。
桶中最多存放b個令牌，當桶滿時，新添加的令牌被丟棄或拒絕。
當一個n個字節大小的數據包到達，將從桶中刪除n個令牌，接着數據包被髮送到網絡上。
如果桶中的令牌不足n個，則不會刪除令牌，且該數據包將被限流（要麼丟棄，要麼緩衝區等待）。
限流器實現
1.pom文件中引入Guava包
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>23.0</version>
</dependency>
2.自定義攔截器，並在攔截器中實現限流
a）定義一個攔截器抽象類，用於多個攔截器複用，主要是繼承HandlerInterceptorAdapter，重寫preHandle方法；並提供preFilter抽象方法，供子類實現。
b）定義流量控制攔截器，流量控制攔截器繼承自上面的攔截器抽象類，在preFilter方法中進行流量控制。
@Component("rateLimitInterceptor")
public class RateLimitInterceptor extends AbstractInterceptor {
/**
* 單機全侷限流器(限制QPS爲1)
*/
private static final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(1);
@Override
protected ResponseEnum preFilter(HttpServletRequest request) {
if (!rateLimiter.tryAcquire()) {
System.out.println("限流中......");
return ResponseEnum.RATE_LIMIT;
}
System.out.println("請求成功");
return ResponseEnum.OK;
}
}
使用Guava提供的RateLimiter類來實現流量控制，過程很簡單：定義了一個QPS爲1的全侷限流器（便於測試），使用tryAcquire()方法來嘗試獲取令牌，如果成功則返回ResponseEnum.OK，否則返回ResponseEnum.RATE_LIMIT。
3.繼承WebMvcConfigurerAdapter來添加自定義攔截器
4.寫一個Controller來提供一個簡單的訪問接口
@Controller
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
@Autowired
private UserPOMapper userPOMapper;
@RequestMapping("getUserList")
@ResponseBody
public ResponseDTO getUserList() {
ResponseDTO responseDTO = new ResponseDTO();
responseDTO.setCode(ResponseEnum.OK.getCode());
UserPOExample userPOExample = new UserPOExample();
UserPOExample.Criteria criteria = userPOExample.createCriteria();
// and Name = 'admin'
criteria.andNameEqualTo("admin");
criteria.andPasswordEqualTo("admin");
// and Age Between 24, 26
criteria.andAgeBetween(24, 26);
try {
List<UserPO> userPOList = userPOMapper.selectByExample(userPOExample);
responseDTO.setContent(userPOList);
return responseDTO;
} catch (Exception e) {
responseDTO.setCode(ResponseEnum.QUERY_USER_FAILED.getCode());
responseDTO.setMsg(ResponseEnum.QUERY_USER_FAILED.getMsg());
return responseDTO;
}
}
}
上文使用到的ResponseEnum是一個返回Code的枚舉：
所有文件的目錄結構如下：
5.使用Postman來測試接口
快速並且反覆的調用接口，可以很容易的看到兩種結果。
成功通過限流器的結果：
沒有成功通過限流器的返回結果：
反覆調用時，Console輸出如下：
至此，簡單的限流器實現完成。
錯誤情況
如果在測試時，出現以下錯誤。
解決：在pom依賴中添加以下jar包即可解決。
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-databind</artifactId>
<version>2.9.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-annotations</artifactId>
<version>2.9.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
<artifactId>jackson-core</artifactId>
<version>2.9.3</version>
</dependency>
