Redis Lua脚本实现ip限流示例
zhuxiaoqiang · 136浏览 · 发布于2022-07-15 +关注

这篇文章主要介绍了Redis Lua脚本实现ip限流示例详解,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪

    引言

    分布式限流最关键的是要将限流服务做成原子化,而解决方案可以使使用redis+lua或者nginx+lua技术进行实现,通过这两种技术可以实现的高并发和高性能。
    首先我们来使用redis+lua实现时间窗内某个接口的请求数限流,实现了该功能后可以改造为限流总并发/请求数和限制总资源数。Lua本身就是一种编程语言,也可以使用它实现复杂的令牌桶或漏桶算法。
    如下操作因是在一个lua脚本中(相当于原子操作),又因Redis是单线程模型,因此是线程安全的。

    相比Redis事务来说,Lua脚本有以下优点

    减少网络开销: 不使用 Lua 的代码需要向 Redis 发送多次请求, 而脚本只需一次即可, 减少网络传输;
    原子操作: Redis 将整个脚本作为一个原子执行, 无需担心并发, 也就无需事务;
    复用: 脚本会永久保存 Redis 中, 其他客户端可继续使用.

    Lua脚本

    local key = KEYS[1] --限流KEY(一秒一个)
    local limit = tonumber(ARGV[1]) --限流大小
    local current = tonumber(redis.call('get', key) or "0")
    if current + 1 > limit then --如果超出限流大小
        return 0
    else --请求数+1,并设置2秒过期
        redis.call("INCRBY", key,"1")
        redis.call("expire", key,"2")
    end
    return 1

    java代码

    import org.apache.commons.io.FileUtils;
    import redis.clients.jedis.Jedis;
    import java.io.File;
    import java.io.IOException;
    import java.net.URISyntaxException;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    import java.util.concurrent.CountDownLatch;
    public class RedisLimitRateWithLUA {
        public static void main(String[] args) {
            final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);
            for (int i = 0; i < 7; i++) {
                new Thread(new Runnable() {
                    public void run() {
                        try {
                            latch.await();
                            System.out.println("请求是否被执行:"+accquire());
                        } catch (Exception e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }).start();
            }
            latch.countDown();
        }
        public static boolean accquire() throws IOException, URISyntaxException {
            Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1");
            File luaFile = new File(RedisLimitRateWithLUA.class.getResource("/").toURI().getPath() + "limit.lua");
            String luaScript = FileUtils.readFileToString(luaFile);
            String key = "ip:" + System.currentTimeMillis()/1000; // 当前秒
            String limit = "5"; // 最大限制
            List<String> keys = new ArrayList<String>();
            keys.add(key);
            List<String> args = new ArrayList<String>();
            args.add(limit);
            Long result = (Long)(jedis.eval(luaScript, keys, args)); // 执行lua脚本,传入参数
            return result == 1;
        }
    }

    运行结果

    请求是否被执行:true
    请求是否被执行:true
    请求是否被执行:false
    请求是否被执行:true
    请求是否被执行:true
    请求是否被执行:true
    请求是否被执行:fals

    从结果可看出只有5个请求成功执行

    IP限流Lua脚本

    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


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