限流系列
高可用之限流-06-slide window 滑动窗口 sentinel 源码
高可用之限流 09-guava RateLimiter 入门使用简介 & 源码分析
固定窗口
计数器的方案比较简单。比如限制1秒钟内请求数最多为10个，每当进来一个请求，则计数器+1。
当计数器达到上限时，则触发限流。
时间每经过1秒，则重置计数器。
核心代码
重置计数器可以通过 loop 循环，也可以通过 CountDownLatch 达到类似的效果。
此处演示一下 CountDownLatch 的实现版本
public class LimitFixedWindow extends LimitAdaptor {
/**
* 日志
* @since 0.0.4
*/
private static final Log LOG = LogFactory.getLog(LimitFixedWindow.class);
/**
* 上下文
* @since 0.0.4
*/
private final ILimitContext context;
/**
* 计数器
* @since 0.0.4
*/
private AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);
/**
* 限制状态的工具
*
* 避免不同线程的 notify+wait 报错问题
*
* @since 0.0.4
*/
private CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
/**
* 构造器
* @param context 上下文
* @since 0.0.4
*/
public LimitFixedWindow(ILimitContext context) {
this.context = context;
// 定时将 count 清零。
final long interval = context.interval();
final TimeUnit timeUnit = context.timeUnit();
// 任务调度
ExecutorServiceUtil.singleSchedule(new Runnable() {
@Override
public void run() {
initCounter();
}
}, interval, timeUnit);
}
@Override
public synchronized void acquire() {
// 超过阈值，则进行等待
if (counter.get() >= this.context.count()) {
try {
LOG.debug("[Limit] fixed count need wait for notify.");
latch.await();
LOG.debug("[Limit] fixed count need wait end ");
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
LOG.error("[Limit] fixed count is interrupt", e);
}
}
// 结束
int value = this.counter.incrementAndGet();
this.latch = new CountDownLatch(1);
LOG.debug("[Limit] fixed count is " + value);
}
/**
* 初始化计数器
* @since 0.0.4
*/
private void initCounter() {
LOG.debug("[Limit] fixed count init counter start");
// 通知可以继续执行（这里不能无脑 notify）会卡主
if(this.counter.get() >= this.context.count()) {
this.counter = new AtomicInteger(0);
LOG.debug("[Limit] fixed count notify all start");
latch.countDown();
LOG.debug("[Limit] fixed count notify all end");
} else {
this.counter = new AtomicInteger(0);
}
}
}
测试验证
public class LimitFixedWindowTest {
private static final Log log = LogFactory.getLog(LimitFixedWindowTest.class);
/**
* 1S 内最多运行 1 次
* @since 0.0.5
*/
private static final ILimit LIMIT = LimitBs.newInstance()
.interval(1)
.count(1)
.limit(LimitFixedWindow.class)
.build();
static class LimitRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
for(int i = 0; i < 3; i++) {
LIMIT.acquire();
log.info("{}-{}", Thread.currentThread().getName(), i);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
new Thread(new LimitRunnable()).start();
new Thread(new LimitRunnable()).start();
}
}
- 日志
13:57:54.845 [Thread-2] INFO com.github.houbb.rate.limit.test.core.fixed.LimitFixedWindowTest - Thread-2-0
13:57:55.825 [Thread-3] INFO com.github.houbb.rate.limit.test.core.fixed.LimitFixedWindowTest - Thread-3-0
13:57:56.826 [Thread-2] INFO com.github.houbb.rate.limit.test.core.fixed.LimitFixedWindowTest - Thread-2-1
13:57:57.824 [Thread-3] INFO com.github.houbb.rate.limit.test.core.fixed.LimitFixedWindowTest - Thread-3-1
13:57:58.826 [Thread-2] INFO com.github.houbb.rate.limit.test.core.fixed.LimitFixedWindowTest - Thread-2-2
13:57:59.826 [Thread-3] INFO com.github.houbb.rate.limit.test.core.fixed.LimitFixedWindowTest - Thread-3-2
存在的不足
这种简单的实现存在的一个问题，就是在两个周期的临界点的位置，可能会存在请求超过阈值的情况。比如有恶意攻击的人在一个周期即将结束的时刻，发起了等于阈值的请求（假设之前的请求数为0），并且在下一个周期开始的时刻也发起等于阈值个请求。
则相当于在这接近一秒的时间内系统受到了2倍阈值的冲击，有可能导致系统挂掉。
下一节将讲述滑动窗口，解决这个问题。
