resilience4j(十)：核心模块RateLimiter源码之RateLimiter核心接口实现

核心流程图

通过下列流程图(简化)可看出，限流处理策略即将每次请求根据限流配置判断是否触发限流，当校验时线程中断，则抛出IllegalStateException，当触发限流时，抛出RequestNotPermitted异常，本次请求均会终止调用。否则，本次请求继续正常调用。

RateLimiterConfig

限流器核心配置。 比如timeoutDuration：1s，limitRefreshPeriod：3s，limitForPeriod：1000. 表示从应用启动后，每三秒至多允许1000个请求，获取授权操作最多可等待1s，超过1000请求，会抛出RequestNotPermitted异常，需等待下一个3s周期，重新刷新1000个授权。

    private final Duration timeoutDuration;//获取授权操作的超时时间。 默认：5秒
    private final Duration limitRefreshPeriod;//限流周期时长。       默认：500纳秒
    private final int limitForPeriod;//周期内允许通过的请求数量。      默认：50

限流算法：

• 令牌桶算法
  生成令牌速度固定，而请求去拿令牌是没有速度限制的。当面对瞬时大流量，令牌可能短时间被消耗而空，而在生成新的令牌前，后续流量会被拒绝。
  举个例子：xx车次，12306每个小时放100张票，14点刚放出100张，大家都去抢票，100张抢完了，其余人就买不到票，想买票只能等15点的100张票。如此反复。
  
• 漏桶算法
  水先进到漏桶里，漏桶以一定的速度出水，当入水速度大于出水速度，且速度过大时，桶里的水溢出。
  通俗理解就是

RateLimiter最核心处是：获取permission。RateLimiter::getPermission，支持AtomicRateLimiter（令桶算法）和SemaphoreBasedRateLimiter（信号量机制）。默认使用AtomicRateLimiter（令桶算法）

AtomicRateLimiter

令桶算法

成员变量

   // 限流器启动时系统时间(纳秒)
    private static final long nanoTimeStart = nanoTime();
    // 限流器名称
    private final String name;
    // 等待线程数
    private final AtomicInteger waitingThreads;
    // 限流器状态
    private final AtomicReference state;
    // 事件处理器
    private final RateLimiterEventProcessor eventProcessor;

getPermission

calculateNextState

waitForPermissionIfNecessary

SemaphoreBasedRateLimiter

信号量机制
成员变量

    //限流器名称
    private final String name;
    //限流器配置
    private final AtomicReference rateLimiterConfig;
    //定时任务池，通过该scheduler去刷新信号量
    private final ScheduledExecutorService scheduler;
    //信号量
    private final Semaphore semaphore;
    //度量指标
    private final SemaphoreBasedRateLimiterMetrics metrics;
    //事件处理器
    private final RateLimiterEventProcessor eventProcessor;

通过构造方法可看出，SemaphoreBasedRateLimiter是通过ScheduledExecutorService去周期性的释放信号量，以刷新每个新周期的token。

getPermission

通过semaphore在规定时间内去获取信号量。

通过下图可看出，RateLimiter其实是以limitRefreshPeriod按纳秒单位切割JVM时间轴，每个周期允许tokean数为：limitForPeriod，tokean用完就park thread 等待下一个周期刷新的token。

事件订阅及消费和CircuitBreaker大体相同就不再介绍了。