前言
在开发分布式高并发系统时有三把利器用来保护系统：缓存、降级、限流。
缓存
缓存的目的是提升系统访问速度和增大系统处理容量
降级是当服务出现问题或者影响到核心流程时，需要暂时屏蔽掉，待高峰或者问题解决后再打开
限流的目的是通过对并发访问/请求进行限速，或者对一个时间窗口内的请求进行限速来保护系统，一旦达到限制速率则可以拒绝服务、排队或等待、降级等处理
本文主要讲的是api接口限流相关内容，虽然不是论述高并发概念中的限流， 不过道理都差不多。通过限流可以让系统维持在一个相对稳定的状态，为更多的客户提供服务。
api接口的限流主要应用场景有：
- 电商系统（特别是6.18、双11等）中的秒杀活动，使用限流防止使用软件恶意刷单；
- 各种基础api接口限流：例如天气信息获取，IP对应城市接口，百度、腾讯等对外提供的基础接口，都是通过限流来实现免费与付费直接的转换。
- 被各种系统广泛调用的api接口，严重消耗网络、内存等资源，需要合理限流。
api限流实战
一、SpringBoot中集成Redis
SpringBoot中集成Redis相对比较简单，步骤如下：
1.1 引入Redis依赖
<!--springboot redis依赖-->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
</dependency>1.2 在application.yml中配置Redis
spring:
redis:
database: 3 # Redis数据库索引（默认为0）
host: 127.0.0.1 # Redis服务器地址
port: 6379 # Redis服务器连接端口
password: 123456 # Redis服务器连接密码（默认为空）
timeout: 2000 # 连接超时时间（毫秒）
jedis:
pool:
max-active: 200 # 连接池最大连接数（使用负值表示没有限制）
max-idle: 20 # 连接池中的最大空闲连接
min-idle: 0 # 连接池中的最小空闲连接
max-wait: -1 # 连接池最大阻塞等待时间（使用负值表示没有限制）1.3 配置RedisTemplate
/**
* @Description: redis配置类
* @Author oyc
* @Date 2020/4/22 11:50 下午
*/
@Configuration
@EnableCaching
public class RedisConfig extends CachingConfigurerSupport {
/**
* RedisTemplate相关配置
* 使redis支持插入对象
*
* @param factory
* @return 方法缓存 Methods the cache
*/
@Bean
public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory factory) {
RedisTemplate<String, Object> template = new RedisTemplate<>();
// 配置连接工厂
template.setConnectionFactory(factory);
// 设置key的序列化器
template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
// 设置value的序列化器
//使用Jackson 2，将对象序列化为JSON
Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
//json转对象类，不设置默认的会将json转成hashmap
ObjectMapper om = new ObjectMapper();
om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
template.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
return template;
}
}
以上，已经完成Redis的集成，后续使用可以直接注入RedisTemplate（具体可参考另一篇博客：https://blog.csdn.net/u014553029/article/details/106087846），如下所示：
@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;二、实现限流
2.1 添加自定义AccessLimit注解
使用注解方式实现接口的限流操作，方便而优雅。
/**
* @Description:
* @Author oyc
* @Date 2020/10/22 11:16 下午
*/
@Inherited
@Documented
@Target({ElementType.FIELD, ElementType.TYPE, ElementType.METHOD})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface AccessLimit {
/**
* 指定second 时间内 API请求次数
*/
int maxCount() default 5;
/**
* 请求次数的指定时间范围 秒数(redis数据过期时间)
*/
int second() default 60;
}
2.2 编写拦截器
限流的思路
- 通过路径:ip的作为key，访问次数为value的方式对某一用户的某一请求进行唯一标识
- 每次访问的时候判断
key是否存在，是否count超过了限制的访问次数 - 若访问超出限制，则应
response返回msg:请求过于频繁给前端予以展示
/**
* @Description: 访问拦截器
* @Author oyc
* @Date 2020/10/22 11:20 下午
*/
@Component
public class AccessLimitInterceptor implements HandlerInterceptor {
private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
try {// Handler 是否为 HandlerMethod 实例
if (handler instanceof HandlerMethod) {
// 强转
HandlerMethod handlerMethod = (HandlerMethod) handler;
// 获取方法
Method method = handlerMethod.getMethod();
// 是否有AccessLimit注解
if (!method.isAnnotationPresent(AccessLimit.class)) {
return true;
}
// 获取注解内容信息
AccessLimit accessLimit = method.getAnnotation(AccessLimit.class);
if (accessLimit == null) {
return true;
}
int seconds = accessLimit.second();
int maxCount = accessLimit.maxCount();
// 存储key
String key = request.getRemoteAddr() + ":" + request.getContextPath() + ":" + request.getServletPath();
// 已经访问的次数
Integer count = (Integer) redisTemplate.opsForValue().get(key);
System.out.println("已经访问的次数:" + count);
if (null == count || -1 == count) {
redisTemplate.opsForValue().set(key, 1, seconds, TimeUnit.SECONDS);
return true;
}
if (count < maxCount) {
redisTemplate.opsForValue().increment(key);
return true;
}
if (count >= maxCount) {
logger.warn("请求过于频繁请稍后再试");
return false;
}
}
return true;
} catch (Exception e) {
logger.warn("请求过于频繁请稍后再试");
e.printStackTrace();
}
return true;
}
}
2.3 注册拦截器并配置拦截路径和不拦截路径
/**
* @Description: 访问拦截器配置
* @Author oyc
* @Date 2020/10/22 11:34 下午
*/
@Configuration
public class IntercepterConfig implements WebMvcConfigurer {
@Autowired
private AccessLimitInterceptor accessLimitInterceptor;
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(accessLimitInterceptor)
.addPathPatterns("/**").excludePathPatterns("/static/**","/login.html","/user/login");
}
}
2.4 使用AccessLimit
/**
* @Description:
* @Author oyc
* @Date 2020/10/22 11:36 下午
*/
@RestController
@RequestMapping("access")
public class AccessLimitController {
private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());
/**
* 限流测试
*/
@GetMapping
@AccessLimit(maxCount = 3,second = 60)
public String limit(HttpServletRequest request) {
logger.error("Access Limit Test");
return "限流测试";
}
}
2.4 测试
源码传送门：https://github.com/oycyqr/springboot-learning-demo/tree/master/springboot-validated