分布式限流Redission之RRateLimiter使用及原理

大家好，我是阿飞云

怕什么真理无穷，进一步有近一步的欢喜

前提

最近公司在做有需求在做分布式限流，调研的限流框架大概有：

spring cloud gateway集成redis限流,但属于网关层限流
阿里Sentinel,功能强大、带监控平台
srping cloud hystrix，属于接口层限流，提供线程池与信号量两种方式
其他：redission、手撸代码

实际需求情况属于业务端限流，redission更加方便，使用更加灵活，下面介绍下redission分布式限流如何使用及原理。

一、使用

使用很简单、如下：

// 1、 声明一个限流器
RRateLimiter rateLimiter = redissonClient.getRateLimiter(key);
 
// 2、 设置速率，5秒中产生3个令牌
rateLimiter.trySetRate(RateType.OVERALL, 3, 5, RateIntervalUnit.SECONDS);
 
// 3、试图获取一个令牌，获取到返回true
rateLimiter.tryAcquire(1);

二、原理

1、getRateLimiter

// 声明一个限流器 名称 叫key
redissonClient.getRateLimiter(key)

2、trySetRate

trySetRate方法跟进去底层实现如下：

举个例子，更容易理解：

比如下面这段代码，5秒中产生3个令牌，并且所有实例共享（RateType.OVERALL所有实例共享、RateType.CLIENT单实例端共享）

trySetRate(RateType.OVERALL, 3, 5, RateIntervalUnit.SECONDS); 那么redis中就会设置3个参数：

hsetnx,key,rate,3
hsetnx,key,interval,5
hsetnx,key,type,0

接着看tryAcquire(1)方法：底层源码如下

第1、2、3备注行是获取上一步set的3个值：rate、interval、type，如果这3个值没有设置，直接返回rateLimiter没有被初始化。
第5备注行声明一个变量叫valueName 值为KEYS[2],KEYS[2]对应的值是getValueName()方法，getValueName()返回的就是上面第一步getRateLimiter我们设置的key；如果type=1，表示全局共享，那么valueName 的值改为取KEYS[3]，KEYS[3]对应的值为getClientValueName()。

查看getClientValueName()源码：

String getClientValueName() {
      return suffixName(getValueName(), commandExecutor.getConnectionManager().getId().toString());
 }

ConnectionManager().getId()如下：

public interface ConnectionManager {
    
    UUID getId();
 
    省略...
}

这个getId()是每个客户端初始化的时候生成的UUID，即每个客户端的getId是唯一的，这也就验证了trySetRate方法中RateType.ALL与RateType.PER_CLIENT的作用。

接着看第7标准行，获取valueName对应的值currentValue；首次获取肯定为空，那么看第10标准行else的逻辑
set valueName 3 px 5，设置key=valueName value=3 过期时间为5秒
decrby valueName 1，将上面valueName的值减1
那么如果第二次访问，第7标注行返回的值存在，将会走第8标注行，紧接着走如下判断
如果当前valueName的值也就是3，小于要获得的令牌数量(tryAcquire方法中的入参)，那么说明当前时间内（key的有效期5秒内），令牌的数量已经被用完，返回pttl(key的剩余过期时间)；反之说明桶中有足够的令牌，获取之后将会把桶中的令牌数量减1，至此结束。