redis + lua实现分布式接口限流实现方案

前言

redis + lua脚本已然成为了单体项目主流的限流方案。

redis凭借其特性成为了中间件的佼佼者，最新官方测试数据：

• 读的速度是110000次/s
• 写的速度是81000次/s。

lua：

• 减少网络开销：使用Lua脚本，无需向Redis 发送多次请求，执行一次即可，减少网络传输
• 原子操作：Redis 将整个Lua脚本作为一个命令执行，原子，无需担心并发
• 复用：Lua脚本一旦执行，会永久保存 Redis 中,，其他客户端可复用

操作

在需要限流的接口处添加如下注解（@RedisLimit），在原有基础上，无需添加任何依赖即可实现限流。

@RedisLimit(name = "订单秒杀", prefix = "seckill", key = "distributed", count = 1, period = 1, limitType = LimitType.IP, msg = "当前排队人数较多，请稍后再试！")
@GetMapping("/limit/distributed/{id}")
public ResponseEntity<Object> limitDistributed(@PathVariable("id") String id) {
    

    return ResponseEntity.ok("成功购买：" + id + "个");
}

介绍

/** * 资源名称 */
String name() default "";

/** * 前缀 */
String prefix() default "";

/** * 资源key */
String key() default "";

/** * 最多访问次数 */
int count();

/** * 时间,秒级 */
int period();

/** * 类型 */
LimitType limitType() default LimitType.CUSTOMER;

/** * 提示信息 */
String msg() default "系统繁忙,请稍后再试";

功能

• 默认根据全局接口的QPS作为流控指标
• 可在独立IP和全局接口自由切换
• 可自定义时间及规定时间内的QPS
• 可根据key值做后期的数据监控和统计

原理

• 以流量作为切点、滑动时间窗口作为核心算法。

• lua脚本以保证其原子性操作

核心代码（部分展示）

lua脚本

redis.replicate_commands();
local listLen,time
listLen = redis.call('LLEN', KEYS[1]) 
if listLen and tonumber(listLen) < tonumber(ARGV[1]) then
local a = redis.call('TIME');
redis.call('LPUSH', KEYS[1], a[1]*1000000+a[2]) 
else
time = redis.call('LINDEX', KEYS[1], -1)
local a = redis.call('TIME');
if a[1]*1000000+a[2] - time < tonumber(ARGV[2])*1000000 then
return 0;
else
redis.call('LPUSH', KEYS[1], a[1]*1000000+a[2])
redis.call('LTRIM', KEYS[1], 0, tonumber(ARGV[1])-1)
end
end
return 1;

切点处理

Long number = redisTemplate.execute(SECKILL_SCRIPT, keys, count, period);
if(number != null && number.intValue() == 1){
    
                return pjp.proceed();
            }