使用Java实现Redis限流的方法

限流的作用是防止某个段时间段内的请求数过多，造成模块因高并发而不可用。这篇文章给大家介绍使用Java实现Redis限流的相关知识，一起看看吧

1、概述

的含义是在单位时间内确保发往某个模块的请求数量小于某个数值，比如在实现秒杀功能时，需要确保在10秒内发往支付模块的请求数量小于500个。限流的作用是防止某个段时间段内的请求数过多，造成模块因高并发而不可用。

2、zset有序集合相关命令与限流

zset也叫有序集合，是的一种数据类型，在其中每个值(value)都会有一个对应的score参数，以此来描述该值的权重分值。可以通过如下形式的命令向zset有序集合里添加元素：

zadd key score value

在限流相关的应用里，可以通过zadd命令往有序集合里存放数据时引入表示权重的score参数，并在其中存放时间戳。由于zset是有序集合，因此包含时间戳的score能被排序，这样就能用zremrangeByScore命令去除指定时间范围内的数据。zrenrabgeByScore命令的语法如下：

zremrangeByScore key min max

通过该命令能在有序集合里删除键为key、score值在min到max范围内的数据。通过这种删除动作，能排除限流时间范围外的数据，并能在此基础上通过zcard命令统计有序集合内元素的数量，以确保请求数量小于限流的上限值。zcard命令的语法格式如下：

zcard key

该命令会返回有序集合内指定key的元素数量。

3、zset有序结合与限流

有关redis启动的知识不做过多介绍了，这里我用docker创建的redis容器。

使用Java实现Redis限流的方法

本例实现100秒内只能处理3个请求

LimitRequest.java

package com.baizhi.request;

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class LimitRequest {
  public static void main(String[] args) {
      Jedis jedis=new Jedis("192.168.159.33",6379);
      jedis.del("PayRequest");
      //模拟发5个请求
      int cnt=5;
      for (int i = 0; i < cnt; i++) {
          LimitUtil.canVisit(jedis,"PayRequest",100,3);
      }
  }
}
class LimitUtil{
  //判断是否需要限流
  public static void canVisit(Jedis jedis,String requestType,int limitTime,int limitNum){
      long currentTime=System.currentTimeMillis();
      //把请求放入zset
      jedis.zadd(requestType,currentTime,Long.valueOf(currentTime).toString());
      //去掉时间范围外（超时）的请求
      jedis.zremrangeByScore(requestType,0,currentTime-limitTime*1000);
      //统计时间范围内总数
      Long count=jedis.zcard(requestType);
      //设置所有请求的超时时间
      jedis.expire(requestType,limitTime+1);
      boolean flag=limitNum>=count;
      if(flag){
          System.out.println("Can visit");
      }else{
          System.out.println("Can not visit");
      }
  }
}

先通过zadd方法把表示操作类型的requestType作为键插入有序集合，插入时用表示当前时间的currentTime作为值，以保证值的唯一性，同时用currentTime作为有序集合里元素的score值。
随后通过zremrangeByScore命令去除0到距当前时间limitTime时间范围内的数据。比如限流的时间范围是100秒，那么通过zremrangeByScore命令就能在有序集合里去除score范围从0到距离当前时间100秒的数据，这样就能确保有序集合内只存有最近100秒内发来的元素。
其中，用zcard命令统计有序集合内键为requestType的个数，如果通过if语句发现当前个数还没有达到限流的上限，则允许该请求方法，否则不允许。这里通过最后的打印语句来模拟“是否允许请求访问”的动作。
同时请注意，需要使用expire语句设置有序集合里相关键的超时时间，这样就能确保在限流动作完成后这些键能自动删除，而不是一致驻留在内存中。
在main函数里，首先创建指向虚拟机6379端口的jedis对象，为了确保在多次运行时数据不相互干扰，在运行前通过del语句删除相关的键。
随后使用for循环里通过调用canVisit方法模拟发出5个请求。在调用该方法时，通过传入参数指定限流所用的键为"PayRequest",同时指定了100秒内只能处理3个请求。运行之后控制台的效果如下：

使用Java实现Redis限流的方法