热门标签 | HotTags
当前位置:  开发笔记 > 编程语言 > 正文

SpringBoot Redis用注释实现接口限流详解【java入门】

Redis 除了做缓存,还能干很多很多事情:分布式锁、限流、处理请求接口幂等性。。。太多太多了~今天想和小伙伴们聊聊用 Redis 处理接口限流,这也

1. 准备工作

首先我们创建一个 Spring Boot 工程,引入 Web 和 Redis 依赖,同时考虑到接口限流一般是通过注解来标记,而注解是通过 AOP 来解析的,所以我们还需要加上 AOP 的依赖,最终的依赖如下:


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-data-redis


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-web


    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-aop

然后提前准备好一个 Redis 实例,这里我们项目配置好之后,直接配置一下 Redis 的基本信息即可,如下:

spring.redis.host=localhost
spring.redis.port=6379
spring.redis.password=123

好啦,准备工作就算是到位了。

2. 限流注解

接下来我们创建一个限流注解,我们将限流分为两种情况:

  • 针对当前接口的全局性限流,例如该接口可以在 1 分钟内访问 100 次。
  • 针对某一个 IP 地址的限流,例如某个 IP 地址可以在 1 分钟内访问 100 次。

针对这两种情况,我们创建一个枚举类:

public enum LimitType {
    /**
     * 默认策略全局限流
     */
    DEFAULT,
    /**
     * 根据请求者IP进行限流
     */
    IP
}

接下来我们来创建限流注解:

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface RateLimiter {
    /**
     * 限流key
     */
    String key() default "rate_limit:";
    /**
     * 限流时间,单位秒
     */
    int time() default 60;
    /**
     * 限流次数
     */
    int count() default 100;
    /**
     * 限流类型
     */
    LimitType limitType() default LimitType.DEFAULT;
}

第一个参数限流的 key,这个仅仅是一个前缀,将来完整的 key 是这个前缀再加上接口方法的完整路径,共同组成限流 key,这个 key 将被存入到 Redis 中。

另外三个参数好理解,我就不多说了。

好了,将来哪个接口需要限流,就在哪个接口上添加@RateLimiter注解,然后配置相关参数即可。

3. 定制 RedisTemplate

小伙伴们知道,在 Spring Boot 中,我们其实更习惯使用 Spring Data Redis 来操作 Redis,不过默认的 RedisTemplate 有一个小坑,就是序列化用的是 JdkSerializationRedisSerializer,不知道小伙伴们有没有注意过,直接用这个序列化工具将来存到 Redis 上的 key 和 value 都会莫名其妙多一些前缀,这就导致你用命令读取的时候可能会出错。

例如存储的时候,key 是 name,value 是 javaboy,但是当你在命令行操作的时候,get name却获取不到你想要的数据,原因就是存到 redis 之后 name 前面多了一些字符,此时只能继续使用 RedisTemplate 将之读取出来。

我们用 Redis 做限流会用到 Lua 脚本,使用 Lua 脚本的时候,就会出现上面说的这种情况,所以我们需要修改 RedisTemplate 的序列化方案。

可能有小伙伴会说”为什么不用 StringRedisTemplate 呢?”StringRedisTemplate 确实不存在上面所说的问题,但是它能够存储的数据类型不够丰富,所以这里不考虑。

修改 RedisTemplate 序列化方案,代码如下:

@Configuration
public class RedisConfig {
    @Bean
    public RedisTemplate redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        redisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);
        // 使用Jackson2JsonRedisSerialize 替换默认序列化(默认采用的是JDK序列化)
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsOnRedisSerializer= new Jackson2JsonRedisSerializer<>(Object.class);
        ObjectMapper om = new ObjectMapper();
        om.setVisibility(PropertyAccessor.ALL, JsonAutoDetect.Visibility.ANY);
        om.enableDefaultTyping(ObjectMapper.DefaultTyping.NON_FINAL);
        jackson2JsonRedisSerializer.setObjectMapper(om);
        redisTemplate.setKeySerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        redisTemplate.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        redisTemplate.setHashKeySerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        redisTemplate.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        return redisTemplate;
    }
}

这个其实也没啥好说的,key 和 value 我们都使用 Spring Boot 中默认的 jackson 序列化方式来解决。

4. 开发 Lua 脚本

Redis 中的一些原子操作我们可以借助 Lua 脚本来实现,想要调用 Lua 脚本,我们有两种不同的思路:

  • 在 Redis 服务端定义好 Lua 脚本,然后计算出来一个散列值,在 Java 代码中,通过这个散列值锁定要执行哪个 Lua 脚本。
  • 直接在 Java 代码中将 Lua 脚本定义好,然后发送到 Redis 服务端去执行。

Spring Data Redis 中也提供了操作 Lua 脚本的接口,还是比较方便的,所以我们这里就采用第二种方案。

我们在 resources 目录下新建 lua 文件夹专门用来存放 lua 脚本,脚本内容如下:

local key = KEYS[1]
local count = tonumber(ARGV[1])
local time = tonumber(ARGV[2])
local current = redis.call(&#39;get&#39;, key)
if current and tonumber(current) > count then
    return tonumber(current)
end
current = redis.call(&#39;incr&#39;, key)
if tonumber(current) == 1 then
    redis.call(&#39;expire&#39;, key, time)
end
return tonumber(current)

这个脚本其实不难,大概瞅一眼就知道干啥用的。KEYS 和 ARGV 都是一会调用时候传进来的参数,tonumber 就是把字符串转为数字,redis.call 就是执行具体的 redis 指令,具体流程是这样:

  • 首先获取到传进来的 key 以及 限流的 count 和时间 time。
  • 通过 get 获取到这个 key 对应的值,这个值就是当前时间窗内这个接口可以访问多少次。
  • 如果是第一次访问,此时拿到的结果为 nil,否则拿到的结果应该是一个数字,所以接下来就判断,如果拿到的结果是一个数字,并且这个数字还大于 count,那就说明已经超过流量限制了,那么直接返回查询的结果即可。
  • 如果拿到的结果为 nil,说明是第一次访问,此时就给当前 key 自增 1,然后设置一个过期时间。
  • 最后把自增 1 后的值返回就可以了。

其实这段 Lua 脚本很好理解。

接下来我们在一个 Bean 中来加载这段 Lua 脚本,如下:

@Bean
public DefaultRedisScript limitScript() {
    DefaultRedisScript redisScript = new DefaultRedisScript<>();
    redisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("lua/limit.lua")));
    redisScript.setResultType(Long.class);
    return redisScript;
}

我们的 Lua 脚本现在就准备好了。

5. 注解解析

接下来我们就需要自定义切面,来解析这个注解了,我们来看看切面的定义:

@Aspect
@Component
public class RateLimiterAspect {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(RateLimiterAspect.class);
    @Autowired
    private RedisTemplate redisTemplate;
    @Autowired
    private RedisScript limitScript;
    @Before("@annotation(rateLimiter)")
    public void doBefore(JoinPoint point, RateLimiter rateLimiter) throws Throwable {
        String key = rateLimiter.key();
        int time = rateLimiter.time();
        int count = rateLimiter.count();
        String combineKey = getCombineKey(rateLimiter, point);
        List keys = Collections.singletonList(combineKey);
        try {
            Long number = redisTemplate.execute(limitScript, keys, count, time);
            if (number==null || number.intValue() > count) {
                throw new ServiceException("访问过于频繁,请稍候再试");
            }
            log.info("限制请求"{}",当前请求"{}",缓存key"{}"", count, number.intValue(), key);
        } catch (ServiceException e) {
            throw e;
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("服务器限流异常,请稍候再试");
        }
    }
    public String getCombineKey(RateLimiter rateLimiter, JoinPoint point) {
        StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(rateLimiter.key());
        if (rateLimiter.limitType() == LimitType.IP) {
            stringBuffer.append(IpUtils.getIpAddr(((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.currentRequestAttributes()).getRequest())).append("-");
        }
        MethodSignature signature = (MethodSignature) point.getSignature();
        Method method = signature.getMethod();
        Class targetClass = method.getDeclaringClass();
        stringBuffer.append(targetClass.getName()).append("-").append(method.getName());
        return stringBuffer.toString();
    }
}

这个切面就是拦截所有加了@RateLimiter注解的方法,在前置通知中对注解进行处理。

  • 首先获取到注解中的 key、time 以及 count 三个参数。
  • 获取一个组合的 key,所谓的组合的 key,就是在注解的 key 属性基础上,再加上方法的完整路径,如果是 IP 模式的话,就再加上 IP 地址。以 IP 模式为例,最终生成的 key 类似这样:rate_limit:127.0.0.1-org.javaboy.ratelimiter.controller.HelloController-hello(如果不是 IP 模式,那么生成的 key 中就不包含 IP 地址)。
  • 将生成的 key 放到集合中。
  • 通过 redisTemplate.execute 方法取执行一个 Lua 脚本,第一个参数是脚本所封装的对象,第二个参数是 key,对应了脚本中的 KEYS,后面是可变长度的参数,对应了脚本中的 ARGV。
  • 将 Lua 脚本执行的结果与 count 进行比较,如果大于 count,就说明过载了,抛异常就行了。

好了,大功告成了。

6. 接口测试

接下来我们就进行接口的一个简单测试,如下:

@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello")
    @RateLimiter(time = 5,count = 3,limitType = LimitType.IP)
    public String hello() {
        return "hello>>>"+new Date();
    }
}

每一个 IP 地址,在 5 秒内只能访问 3 次。

这个自己手动刷新浏览器都能测试出来。

7. 全局异常处理

由于过载的时候是抛异常出来,所以我们还需要一个全局异常处理器,如下:

@RestControllerAdvice
public class GlobalException {
    @ExceptionHandler(ServiceException.class)
    public Map serviceException(ServiceException e) {
        HashMap map = new HashMap<>();
        map.put("status", 500);
        map.put("message", e.getMessage());
        return map;
    }
}

这是一个小 demo,我就不去定义实体类了,直接用 Map 来返回 JSON 了。

好啦,大功告成。

最后我们看看过载时的测试效果:

好啦,这就是我们使用 Redis 做限流的方式。

到此这篇关于SpringBoot Redis用注释实现接口限流详解的文章就介绍到这了,更多相关SpringBoot Redis接口限流内容请搜索编程笔记以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程笔记!


推荐阅读
  • 如何自行分析定位SAP BSP错误
    The“BSPtag”Imentionedintheblogtitlemeansforexamplethetagchtmlb:configCelleratorbelowwhichi ... [详细]
  • VScode格式化文档换行或不换行的设置方法
    本文介绍了在VScode中设置格式化文档换行或不换行的方法,包括使用插件和修改settings.json文件的内容。详细步骤为:找到settings.json文件,将其中的代码替换为指定的代码。 ... [详细]
  • 本文分享了一个关于在C#中使用异步代码的问题,作者在控制台中运行时代码正常工作,但在Windows窗体中却无法正常工作。作者尝试搜索局域网上的主机,但在窗体中计数器没有减少。文章提供了相关的代码和解决思路。 ... [详细]
  • 开发笔记:加密&json&StringIO模块&BytesIO模块
    篇首语:本文由编程笔记#小编为大家整理,主要介绍了加密&json&StringIO模块&BytesIO模块相关的知识,希望对你有一定的参考价值。一、加密加密 ... [详细]
  • 本文介绍了Oracle数据库中tnsnames.ora文件的作用和配置方法。tnsnames.ora文件在数据库启动过程中会被读取,用于解析LOCAL_LISTENER,并且与侦听无关。文章还提供了配置LOCAL_LISTENER和1522端口的示例,并展示了listener.ora文件的内容。 ... [详细]
  • Spring特性实现接口多类的动态调用详解
    本文详细介绍了如何使用Spring特性实现接口多类的动态调用。通过对Spring IoC容器的基础类BeanFactory和ApplicationContext的介绍,以及getBeansOfType方法的应用,解决了在实际工作中遇到的接口及多个实现类的问题。同时,文章还提到了SPI使用的不便之处,并介绍了借助ApplicationContext实现需求的方法。阅读本文,你将了解到Spring特性的实现原理和实际应用方式。 ... [详细]
  • 本文讨论了在openwrt-17.01版本中,mt7628设备上初始化启动时eth0的mac地址总是随机生成的问题。每次随机生成的eth0的mac地址都会写到/sys/class/net/eth0/address目录下,而openwrt-17.01原版的SDK会根据随机生成的eth0的mac地址再生成eth0.1、eth0.2等,生成后的mac地址会保存在/etc/config/network下。 ... [详细]
  • Java太阳系小游戏分析和源码详解
    本文介绍了一个基于Java的太阳系小游戏的分析和源码详解。通过对面向对象的知识的学习和实践,作者实现了太阳系各行星绕太阳转的效果。文章详细介绍了游戏的设计思路和源码结构,包括工具类、常量、图片加载、面板等。通过这个小游戏的制作,读者可以巩固和应用所学的知识,如类的继承、方法的重载与重写、多态和封装等。 ... [详细]
  • 本文介绍了Redis的基础数据结构string的应用场景,并以面试的形式进行问答讲解,帮助读者更好地理解和应用Redis。同时,描述了一位面试者的心理状态和面试官的行为。 ... [详细]
  • 原文地址:https:www.cnblogs.combaoyipSpringBoot_YML.html1.在springboot中,有两种配置文件,一种 ... [详细]
  • JavaSE笔试题-接口、抽象类、多态等问题解答
    本文解答了JavaSE笔试题中关于接口、抽象类、多态等问题。包括Math类的取整数方法、接口是否可继承、抽象类是否可实现接口、抽象类是否可继承具体类、抽象类中是否可以有静态main方法等问题。同时介绍了面向对象的特征,以及Java中实现多态的机制。 ... [详细]
  • 本文讨论了一个关于cuowu类的问题,作者在使用cuowu类时遇到了错误提示和使用AdjustmentListener的问题。文章提供了16个解决方案,并给出了两个可能导致错误的原因。 ... [详细]
  • 拥抱Android Design Support Library新变化(导航视图、悬浮ActionBar)
    转载请注明明桑AndroidAndroid5.0Loollipop作为Android最重要的版本之一,为我们带来了全新的界面风格和设计语言。看起来很受欢迎࿰ ... [详细]
  • 自动轮播,反转播放的ViewPagerAdapter的使用方法和效果展示
    本文介绍了如何使用自动轮播、反转播放的ViewPagerAdapter,并展示了其效果。该ViewPagerAdapter支持无限循环、触摸暂停、切换缩放等功能。同时提供了使用GIF.gif的示例和github地址。通过LoopFragmentPagerAdapter类的getActualCount、getActualItem和getActualPagerTitle方法可以实现自定义的循环效果和标题展示。 ... [详细]
  • 本文介绍了如何使用C#制作Java+Mysql+Tomcat环境安装程序,实现一键式安装。通过将JDK、Mysql、Tomcat三者制作成一个安装包,解决了客户在安装软件时的复杂配置和繁琐问题,便于管理软件版本和系统集成。具体步骤包括配置JDK环境变量和安装Mysql服务,其中使用了MySQL Server 5.5社区版和my.ini文件。安装方法为通过命令行将目录转到mysql的bin目录下,执行mysqld --install MySQL5命令。 ... [详细]
author-avatar
勇敢的无心睡眠888
这个家伙很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved | 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有