Redis应用场景限流算法之一，计数器算法代码

Redis应用场景限流算法之一，计数器算法代码

Redis  /  管理员 发布于 2021-04-25 16:07:52   70

众所周知，现在常见的限流算法有三种

1.计数器

2.漏桶

3.令牌桶

这仨种。

本文介绍的就是第一种：计数器限流算法的编写与测试

原理：

确定方法的最大访问量MAX，每次进入方法前计数器+1，将结果和最大并发量MAX比较，如果大于等于MAX，则直接返回；
如果小于MAX，则继续执行。

测试环境：

hyperf2.1框架

redis 有序集合

计数器算法编写，这里我专门创建一下控制器用来运行：

<?php
declare(strict_types=1);
namespace App\Controller;
use Hyperf\HttpServer\Contract\RequestInterface;
use Hyperf\HttpServer\Contract\ResponseInterface;
use Hyperf\View\RenderInterface;

use Hyperf\Utils\ApplicationContext;

use Hyperf\HttpServer\Annotation\AutoController;

/**
 * @AutoController()
 */
class TestController
{

    public function index(RenderInterface $render,ResponseInterface $response,RequestInterface $request)
    {
        return $response->json('测试专用控制器');
    }
    
    public function test(RenderInterface $render,ResponseInterface $response)
    {
        //return $response->json('test', ['name' => 'ttttttttHyperf']);
        for ($i=0; $i<10; $i++){
        
            //执行可以发现只有前5次是通过的
            var_dump($this->Calculator("1", "reply", 60, 5));
            
                //这里做个秒限制 太快了会有漏网之鱼
            sleep (1);
        }
        return $response->json('执行完');
    }
    
    /**计数器限流算法
     * @param $uid          客户端id
     * @param $action     动作
     * @param $second       时间秒
     * @param $num       数量
     */
    public function Calculator($uid,$action,$second,$num)
    {
        $redis = ApplicationContext::getContainer()->get(\Hyperf\Redis\Redis::class);
        $key = sprintf('hist:%s:%s', $uid, $action);
        
        //当前的毫秒时间戳
        list($msec, $sec) = explode(' ', microtime());
        $now = (float)sprintf('%.0f', (floatval($msec) + floatval($sec)) * 1000);
        
        //使用管道提升性能
        $pipe = $redis->multi(\Redis::PIPELINE);
        
        //value 和 score 都使用毫秒时间戳
        $pipe->zAdd($key, $now, $now);
        
        //移除时间窗口之前的行为记录，剩下的都是时间窗口内的
        $pipe->zRemRangeByScore($key, '0',(string)($now - $second * 1000));
        
        //获取窗口内的行为数量
        $pipe->zCard($key);
        
        //多加一秒过期时间
        $pipe->expire($key, $second  + 1);
        $replies = $pipe->exec();
        
            //打印出来看看 等下截图用
        print_r($replies);
        
        return $replies[2] <= $num;
    }
}

运行起来测试一下

上面变量$replies打印出来的值 ， 观看起来更直观  

看每个数组后面的布尔值，前面5个是true  后面的为false

这结果就是我们计数器限流算法运行的结果

Array
(
    [0] => 1
    [1] => 0
    [2] => 1
    [3] => 1
)
bool(true)
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 0
    [2] => 2
    [3] => 1
)
bool(true)
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 0
    [2] => 3
    [3] => 1
)
bool(true)
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 0
    [2] => 4
    [3] => 1
)
bool(true)
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 0
    [2] => 5
    [3] => 1
)
bool(true)
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 0
    [2] => 6
    [3] => 1
)
bool(false)
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 0
    [2] => 7
    [3] => 1
)
bool(false)
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 0
    [2] => 8
    [3] => 1
)
bool(false)
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 0
    [2] => 9
    [3] => 1
)
bool(false)
Array
(
    [0] => 1
    [1] => 0
    [2] => 10
    [3] => 1
)
bool(false)

总结

该算法需要限制一下运行速度，太快会有漏网之鱼，所以上面我用了sleep(1) 确保万无一失

你要根据需求选择该限流计数器算法

后面我会编写后面两种限流算法： 2.漏桶  3.令牌桶  并进行场景测试

完