限流

参考原文地址:https://blog.csdn.net/y277an/article/details/97074272

一. 固定时间窗口算法

这里先暂时不表

算法特点:

  1. 实现简单。
  2. 时间窗口固定,每个窗口开始时计数为零,这样后面的请求不会受到之前的影响,做到了前后请求隔离。
  3. 因为两个时间窗口之间没有任何联系,所以调用者可以在一个时间窗口的结束到下一个时间窗口的开始这个非常短的时间段内发起两倍于阈值的请求。所以固定时间窗口算法无法限制窗口间突发流量。

二. 滑动时间窗口算法

以窗口时间1min,窗口大小6个格子,即每个格子10s为例。

滑动窗口一直有一个疑问:窗口刚建立的时候,如果每隔10s,格子向右滑动,那么怎么初始化这个窗口呢?其实在初始化窗口的时候,格子先不移动。等1min窗口的格子,全部初始化完成后,才会每隔10s向右移动。

步骤:
初始化阶段(第一个1min内):

  1. 初始化阶段的第一个10s,初始化第一个格子。在这10s有3个请求进来,该格子的计数器统计为3。这里每进来一个请求,都会判断是否达到1min窗口最大的请求阈值。如果达到了,不在接收,直接拒绝。
  2. 初始化阶段的第2个10s,初始化第二个格子。注意,这里第一个格子是不会向右移动,否则永远就只有一个格子了。在该10s内,有5个请求进来。其计数器统计为5。这里每进来一个请求,判断有没有达到阈值。同上。
  3. 以此类推,第6个10s,假设前面5个格子,都还没到达阈值。这里可以继续接收请求。到这里一个窗口总算初始化完成了。
  4. 在第6个10s快要结束,下个窗口开始前的时间临界点上。如果这时,有突发流量进来,那么最多计算的时候,不算步骤1中第1个10s的流量。会和2-5个格子求和。所以,这个突发流量不像“固定窗口”那样,完全没法计算。所以,滑动窗口把影响值仅仅缩小在一个格子上。固,只要格子越小,突发流量就越不容易钻空子,流量越平滑。
  5. 在第7个10s的时候,窗口向右滑动一个格子,抛弃第1个格子的数据。在第7个10s内,每进来一个请求,和前面5个格子计算求和。判断是否超过阈值。
  6. 以此类推,和第5步完全一样。

算法特点:

  1. 可以解决“固定窗口”的窗口与窗口之间临界点的突发流量。格子越小,流量越平滑。
  2. 如果一个窗口前1个格子,或者前几个格子,把阈值占满了。那么后面的格子,就无法接受请求。“固定窗口”算法,也是一样,一个窗口,一开始就满了,窗口后面的请求只能被粗暴的拒绝了。

三、漏桶算法

漏桶算法其实很简单,可以粗略的认为就是注水漏水过程,往桶中以一定速率流出水,以任意速率流入水,当水超过桶流量则丢弃,因为桶容量是不变的,保证了整体的速率。这个从桶底流出去的水就是系统正常处理的请求,从旁边流出去的水就是系统拒绝掉的请求。


image.png

算法特点

  1. 因为流出的速度是一定的,可以抵御突发流量,做到更加平滑的限流,而且不允许流量突发

四、令牌桶算法(Token Bucket)

令牌桶算法是比较常见的限流算法之一,Google开源项目Guava中的RateLimiter使用的就是令牌桶算法。流程如下:

  1. 所有的请求在处理之前都需要拿到一个可用的令牌才会被处理。
  2. 根据限流大小,设置按照一定的速率往桶里添加令牌。
  3. 桶设置最大的放置令牌限制,当桶满时、新添加的令牌就被丢弃或者拒绝。
  4. 请求到达后首先要获取令牌桶中的令牌,拿着令牌才可以进行其他的业务逻辑,处理完业务逻辑之后,将令牌直接删除。


    image.png

    算法特点

  5. 可以抵御突发流量,因为桶内的令牌数不会超过给定的最大值
    可以做到更加平滑的限流,因为令牌是匀速放入的。
  6. 令牌桶算法允许流量一定程度的突发。(相比漏桶算法)
  7. 在时间点刷新的临界点上,只要剩余token足够,令牌桶算法会允许对应数量的请求通过,而后刷新时间因为token不足,流量也会被限制在外,这样就比较好的控制了瞬时流量。因此,令牌桶算法也被广泛使用。
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 202,905评论 5 476
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,140评论 2 379
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 149,791评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,483评论 1 273
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,476评论 5 364
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,516评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,905评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,560评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,778评论 1 296
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,557评论 2 319
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,635评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,338评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,925评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,898评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,142评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,818评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,347评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 缓存 缓存比较好理解,在大型高并发系统中,如果没有缓存数据库将分分钟被爆,系统也会瞬间瘫痪。使用缓存不单单能够提升...
    阿斯蒂芬2阅读 12,116评论 1 28
  • API或者微服务一般来说有个QPS或TPS的设计值,超过这个设计值响应性能会快速下降。假如服务的某个调用方在短时间...
    靡不有初LB阅读 4,485评论 6 6
  • 引言 在开发高并发系统时有三把利器用来保护系统:缓存、降级和限流。今天我们要聊的就是限流(Rate Limit),...
    香芋牛奶面包阅读 2,225评论 0 7
  • 这一组有着古典混搭的Look是14世纪至17世纪的文艺复兴古典元素与现代元素相互融合Mix。 在服装配饰的设计上,...
    岳晓琳化妆造型阅读 207评论 0 0
  • 今天儿子学校举行了足球比赛,他作为班级代表参加了这场比赛。几天前接到老师的通知时就兴奋不已,要求我给他准备了足球袜...
    lifeismagic阅读 143评论 0 0