Spring Boot-Strombegrenzungslösung: Gewährleistung der Systemstabilität und hohen Verfügbarkeit

Bei Webanwendungen mit hoher Parallelität ist die Strombegrenzung eine wichtige Maßnahme, um das System vor Verkehrsspitzen zu schützen.
Als beliebtes Java-Entwicklungsframework bietet Spring Boot eine Vielzahl aktueller limitierender Lösungen. Dieser Blog bietet eine ausführliche Einführung in die aktuellen Begrenzungstechnologien, die üblicherweise in Spring Boot verwendet werden, einschließlich der Verwendung von Guava RateLimiter, Spring Cloud Gateway, Redis usw. Durch detaillierte Erklärungen und Beispiele wird den Lesern geholfen, zu verstehen, wie sie effizient implementiert werden können Strombegrenzungsmaßnahmen in Spring Boot-Anwendungen, um Systemstabilität und hohe Verfügbarkeit sicherzustellen.

1. Guava RateLimiter Strombegrenzung

Guava RateLimiter ist ein einfaches und effizientes Strombegrenzungstool, das von der Guava-Bibliothek bereitgestellt wird und für die Strombegrenzungsanforderungen eigenständiger Anwendungen geeignet ist.

1. Guava-Abhängigkeiten einführen:
   Fügen Sie im Maven-Projekt die folgenden Abhängigkeiten zur Datei pom.xml hinzu:

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>30.1-jre</version>
</dependency>

2. Erstellen Sie ein RateLimiter-Objekt:
   Verwenden Sie die Methode RateLimiter.create(), um ein RateLimiter-Objekt zu erstellen und die Anzahl der zulässigen Anfragen pro Sekunde festzulegen.
   Beispielcode:

import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;

// 每秒允许通过10个请求
RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(10.0);

3. Stromgrenzwertkontrolle:
   Verwenden Sie die Methode tryAcquire() zur Stromgrenzwertkontrolle. Wenn das Token erhalten werden kann, bedeutet dies, dass der Durchgang zulässig ist, andernfalls bedeutet dies, dass der Stromgrenzwert erreicht ist.
   Beispielcode:

// 处理请求前进行限流控制
if (rateLimiter.tryAcquire()) {
    
    
    // 处理业务逻辑
    // ...
} else {
    
    
    // 返回限流提示信息
    // ...
}

2. Strombegrenzung des Spring Cloud Gateway

Spring Cloud Gateway ist ein auf Spring Boot basierendes API-Gateway, das umfassende Strombegrenzungsfunktionen bietet und für die Strombegrenzungsanforderungen verteilter Systeme geeignet ist.

1. Führen Sie Spring Cloud Gateway-Abhängigkeiten ein:
   Fügen Sie im Maven-Projekt die folgenden Abhängigkeiten zur Datei pom.xml hinzu:

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
    <version>3.0.3</version>
</dependency>

2. Aktuelle Begrenzungsstrategie konfigurieren:
   Konfigurieren Sie die aktuelle Begrenzungsstrategie in application.yml oder application.properties.
   Beispielkonfiguration (ermöglicht 10 Anfragen pro Sekunde):

spring:
  cloud:
    gateway:
      default-filters:
        - name: RequestRateLimiter
          args:
            redis-rate-limiter.replenishRate: 10
            redis-rate-limiter.burstCapacity: 10

3. Verwenden Sie Redis, um eine verteilte Strombegrenzung zu implementieren

Wenn es sich bei der Anwendung um ein verteiltes System handelt, kann Redis als gemeinsam genutzter Token-Bucket zur Strombegrenzung verwendet werden, um eine verteilte Strombegrenzung zu implementieren.

1. Redis-Abhängigkeiten einführen:
   Fügen Sie im Maven-Projekt Spring Data Redis-Abhängigkeiten in der Datei pom.xml hinzu.

2. Verwenden Sie RedisTemplate zum Betreiben von Redis:
   Verwenden Sie im Java-Code RedisTemplate zum Betreiben des Redis-Speichertoken-Buckets.

Beispielcode:

@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;

private static final String REDIS_KEY = "request_rate_limiter";

// 限流控制
public boolean isAllowed(String key, long limit, long timeout) {
    
    
    RedisScript<Boolean> script = RedisScript.of(
        "local current;" +
        "current = redis.call('incr', KEYS[1]);" +
        "if tonumber(current) == 1 then" +
        "    redis.call('expire', KEYS[1], ARGV[1]);" +
        "end;" +
        "if tonumber(current) > tonumber(ARGV[2]) then" +
        "    return 0;" +
        "end;" +
        "return 1;"
    , Boolean.class);

    List<String> keys = Collections.singletonList(REDIS_KEY + ":" + key);
    Boolean result = redisTemplate.execute(script, keys, timeout, limit);
    return result != null && result;
}

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Spring Boot bietet uns eine Vielzahl flexibler und effizienter Strombegrenzungslösungen, darunter Guava RateLimiter, Spring Cloud Gateway und Redis. Durch die Einführung und den Beispielcode dieses Blogs haben wir gelernt, wie man Strombegrenzungsmaßnahmen in Spring Boot-Anwendungen implementiert, um Systemstabilität und hohe Verfügbarkeit sicherzustellen. Wählen Sie in praktischen Anwendungen entsprechend den Projektanforderungen und Leistungsanforderungen die geeignete Strombegrenzungstechnologie aus, nehmen Sie sinnvolle Konfigurationen in Kombination mit bestimmten Szenarien vor und integrieren Sie die Strombegrenzungsstrategie in das Systemdesign, um das System vor den Auswirkungen hoher Belastungen zu schützen gleichzeitige Anfragen und verbessern die Systemleistung. Zuverlässigkeit und Leistung.