Comment implémenter la limitation de courant sur une seule machine en Java

Quand utiliser la limitation de débit :

Par exemple, si vous espérez que le QPS de votre application ne dépassera pas 1 000, alors une fois que RateLimiter a défini un taux de 1 000, 1 000 jetons seront jetés dans le seau chaque seconde. RateLimiter est souvent utilisé. pour limiter l'impact de certains facteurs physiques Le taux d'accès à une ressource ou à une ressource logique.

Introduction :

Pour la limite actuelle de la version autonome, vous pouvez utiliser le projet open source Guava de Google. Ce projet fournit certaines bibliothèques de base utilisées par Google dans les projets Java, notamment les bibliothèques de collections, de mise en cache et de programmation simultanée (concurrence). ), les annotations communes (Common annotations), les opérations sur les chaînes et de nombreuses fonctions très pratiques dans les opérations d'E/S.

Ce projet inclut également la fonction de limitation de courant, qui est implémentée sur la base de l'algorithme du token bucket.

propose deux stratégies de limitation de courant :

weight Limite de courant en rafale en douceur (SmoothBursty)
gir Mise en œuvre d'une limitation de courant de préchauffage en douceur (SmoothWarmingUp).

Dépendance :

<dependency>
  <groupId>com.google.guava</groupId>
  <artifactId>guava</artifactId>
  <version>29.0-jre</version>
</dependency>

Description de la méthode :

Scénario de simulation (exemple) :

Scénario 1 :

Quand nous espérons que le nombre de visites sur une certaine interface ne dépassera pas 10 fois par seconde

package org.xhs.test;

import org.apache.curator.shaded.com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;


/**
 * @Author: hu.chen
 * @Description:
 **/
public class Test {

    /**
     * 存储接口名和令牌生成器的对应关系
     */
   private static Map<String, RateLimiter> interfaces = new ConcurrentHashMap<>();
   
    /**
     * 线程池
     */
    private static ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(10,15,3,TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(100));

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        List<UserRequest> tasks = new ArrayList<UserRequest>();
        // 准备工作，先初始化 10个线程（用户），这10个用户同时访问一个接口
        for (int i = 1; i <= 12; i++) {
            String ip = "127.0.0." + i;
            String userName="chenhu_"+i;
            String interfaceName="user/find_";
            tasks.add(new UserRequest(ip,userName,interfaceName));
        }


        // 先初始化好令牌生成器
        for (UserRequest request : tasks) {
            // 根据接口名限流
            RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getInterfaceName());

            if(rateLimiter==null){
                // 创建一个令牌生成器，每秒产生10个令牌
                synchronized (interfaces) {
                    if(rateLimiter==null) {
                        rateLimiter = RateLimiter.create(10);
                        // 将这个令牌生成器和具体的接口进行绑定
                        interfaces.put(request.getInterfaceName(),rateLimiter);
                    }
                }
            }
        }

        // 休眠一秒，让令牌生成器先生成令牌
        Thread.sleep(1000);

        for (UserRequest request : tasks) {
            // 根据接口名限流
            RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getInterfaceName());


            // 获取令牌桶中一个令牌，如果获取不到，则等待 timeout 时间，如果还获取不到，则返回false，反之则返回true
            // timeout设置为0，表示不等待
            if(rateLimiter.tryAcquire(1,0,TimeUnit.SECONDS)){

                // 得到令牌，处理请求
                threadPool.execute(()->{
                    System.err.println("接口："+request.getInterfaceName()+" 访问还未达到上限，"+request.getUserName()+"可以访问");
                });
            }else {
                // 已经等待了10秒还获取不到令牌，进行其他业务处理
                System.err.println("当前时间访问失败，"+request.getUserName()+"无法获取令牌");
            }
        }
    }

    private static class UserRequest {
        /**
         * 请求用户ip
         */
        private String ip;

        /**
         * 用户名
         */
        private String userName;

        /**
         * 请求的接口名
         */
        private String interfaceName;
        public UserRequest(String ip, String userName, String interfaceName) {
            this.ip = ip;
            this.userName = userName;
            this.interfaceName = interfaceName;
        }
        public String getIp() {return ip;}

        public String getUserName() { return userName;}
        public String getInterfaceName() {return interfaceName;}
    }
}

Scénario 2 :

Quand nous voulons qu'un certain utilisateur ou IP n'ait pas plus de 10 visites par seconde

package org.xhs.test;

import org.apache.curator.shaded.com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.*;


/**
 * @Author: hu.chen
 * @Description:
 **/
public class Test {

    /**
     * 存储用户名和令牌生成器的对应关系
     */
   private static Map<String, RateLimiter> interfaces = new ConcurrentHashMap<>();

    /**
     * 线程池
     */
    private static ExecutorService threadPool = new ThreadPoolExecutor(10,15,3,TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(100));

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        List<UserRequest> tasks = new ArrayList<UserRequest>();
        // 准备工作，先初始化 10个线程（用户），这10个用户同时访问一个接口
        for (int i = 1; i <= 12; i++) {
            String ip = "127.0.0." + i;
            String userName="chenhu_";
            String interfaceName="user/find_"+i;
            tasks.add(new UserRequest(ip,userName,interfaceName));
        }


        // 先初始化好令牌生成器
        for (UserRequest request : tasks) {
            // 根据接口名限流
            RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getUserName());

            if(rateLimiter==null){
                // 创建一个令牌生成器，每秒产生5个令牌
                synchronized (interfaces) {
                    if(rateLimiter==null) {
                        rateLimiter = RateLimiter.create(10);
                        // 将这个令牌生成器和具体的接口进行绑定
                        interfaces.put(request.getUserName(),rateLimiter);
                    }
                }
            }
        }

        // 休眠一秒，让令牌生成器先生成令牌
        Thread.sleep(1000);

        for (UserRequest request : tasks) {
            // 根据接口名限流
            RateLimiter rateLimiter = interfaces.get(request.getUserName());


            // 获取令牌桶中一个令牌，如果获取不到，则等待 timeout 时间，如果还获取不到，则返回false，反之则返回true
            // timeout设置为0，表示不等待
            if(rateLimiter.tryAcquire(1,0,TimeUnit.SECONDS)){

                // 得到令牌，处理请求
                threadPool.execute(()->{
                    System.err.println("用户："+request.getUserName()+" 当前时间访问次数还未达到上限，可以访问");
                });
            }else {
                // 已经等待了10秒还获取不到令牌，进行其他业务处理
                System.err.println("当前时间访问失败，"+request.getUserName()+"无法获取令牌");
            }
        }
    }

    private static class UserRequest {
        /**
         * 请求用户ip
         */
        private String ip;

        /**
         * 用户名
         */
        private String userName;

        /**
         * 请求的接口名
         */
        private String interfaceName;
        public UserRequest(String ip, String userName, String interfaceName) {
            this.ip = ip;
            this.userName = userName;
            this.interfaceName = interfaceName;
        }
        public String getIp() {return ip;}

        public String getUserName() { return userName;}
        public String getInterfaceName() {return interfaceName;}
    }
}

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!