Redis兩種方式實現限流

案例-實現訪問頻率限制: 實現訪問者 $ip 在一定的時間 $time 內只能訪問 $limit 次.

• 非腳本實現

private boolean accessLimit(String ip, int limit, int time, Jedis jedis) { boolean result = true; String key = "rate.limit:" + ip; if (jedis.exists(key)) { long afterValue = jedis.incr(key); if (afterValue > limit) { result = false; } } else { Transaction transaction = jedis.multi(); transaction.incr(key); transaction.expire(key, time); transaction.exec(); }  return result; }

• 以上代碼有兩點缺陷 
  
  1. 可能會出現競態條件: 解決方法是用 WATCH 監控 rate.limit:$IP 的變動, 但較為麻煩;
  2. 以上代碼在不使用 pipeline 的情況下最多需要向Redis請求5條指令, 傳輸過多.

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• Lua腳本實現 
  Redis 允許將 Lua 腳本傳到 Redis 服務器中執行, 腳本內可以調用大部分 Redis 命令, 且 Redis 保證腳本的原子性:

  • 首先需要准備Lua代碼: script.lua

-- -- Created by IntelliJ IDEA. -- User: jifang -- Date: 16/8/24 -- Time: 下午6:11 -- local key = "rate.limit:" .. KEYS[1] local limit = tonumber(ARGV[1]) local expire_time = ARGV[2] local is_exists = redis.call("EXISTS", key) if is_exists == 1 then if redis.call("INCR", key) > limit then return 0 else return 1 end else redis.call("SET", key, 1) redis.call("EXPIRE", key, expire_time) return 1 end

• Java

private boolean accessLimit(String ip, int limit, int timeout, Jedis connection) throws IOException { List<String> keys = Collections.singletonList(ip); List<String> argv = Arrays.asList(String.valueOf(limit), String.valueOf(timeout)); return 1 == (long) connection.eval(loadScriptString("script.lua"), keys, argv); } // 加載Lua代碼 private String loadScriptString(String fileName) throws IOException { Reader reader = new InputStreamReader(Client.class.getClassLoader().getResourceAsStream(fileName)); return CharStreams.toString(reader); }

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• Lua 嵌入 Redis 優勢: 
  
  1. 減少網絡開銷: 不使用 Lua 的代碼需要向 Redis 發送多次請求, 而腳本只需一次即可, 減少網絡傳輸;
  2. 原子操作: Redis 將整個腳本作為一個原子執行, 無需擔心並發, 也就無需事務;
  3. 復用: 腳本會永久保存 Redis 中, 其他客戶端可繼續使用.