ChatGpt实现的短消息发送Redis限流功能

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来源:业余草

  • Redis限流用法

  • 基于Java的Redis限流用法

  • 这个限流算法的缺点是什么


ChatGpt实现的短信发送Redis限流功能

本文的内容和源码都来自于 ChatGpt,大家感受一下 ChatGpt 的强大,比我写的都好!

Redis限流用法

Redis可以用来实现限流,其中比较常用的是基于令牌桶算法实现的限流方式。下面是一个基于Redis的令牌桶限流的实现示例:

  1. 首先需要在Redis中设置一个有序集合,用来存储令牌桶的令牌信息,比如令牌的数量、令牌的过期时间等。

  2. 当有请求需要进行限流时,先从Redis中获取令牌桶中的令牌数量,如果令牌数量不足,则返回限流失败。

  3. 如果令牌数量充足,则从令牌桶中消耗一个令牌,并更新令牌桶中的令牌数量和过期时间。

  4. 返回限流成功。

下面是一个基于Python的实现示例:

import redis
import time

class RedisRateLimiter:
    def __init__(self, redis_conn, key, capacity, rate, default_timeout):
        self.redis_conn = redis_conn
        self.key = key
        self.capacity = capacity
        self.rate = rate
        self.default_timeout = default_timeout

    def is_allowed(self):
        # 获取当前令牌桶中的令牌数量和过期时间
        count, timestamp = self.redis_conn.zscore(self.key, 'tokens'), self.redis_conn.zscore(self.key, 'timestamp')
        if count is None or timestamp is None:
            # 如果令牌桶不存在,则创建一个新的令牌桶
            self.redis_conn.zadd(self.key, { 'tokens': self.capacity, 'timestamp': time.time() })
            count, timestamp = self.capacity, time.time()

        # 计算应该有多少个令牌
        delta = time.time() - timestamp
        new_tokens = delta * self.rate
        if new_tokens > 0:
            # 更新令牌桶中的令牌数量和过期时间
            self.redis_conn.zadd(self.key, { 'tokens': min(count + new_tokens, self.capacity), 'timestamp': time.time() })
        
        # 判断令牌数量是否充足
        count = self.redis_conn.zscore(self.key, 'tokens')
        if count is None:
            return False
        elif count > 0:
            # 消耗一个令牌
            self.redis_conn.zadd(self.key, { 'tokens': count - 1 })
            return True
        else:
            return False

这个实现中,redis_connRedis连接对象,key是存储令牌桶信息的有序集合的键名,capacity是令牌桶的容量,rate是每秒钟生成的令牌数量,default_timeout是令牌桶的默认过期时间。is_allowed()方法用来判断当前请求是否允许通过,如果允许通过则返回True,否则返回False

基于 Spring Boot + MyBatis Plus + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序,支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能

  • 项目地址:https://github.com/YunaiV/ruoyi-vue-pro

  • 视频教程:https://doc.iocoder.cn/video/

基于Java的Redis限流用法

好的,下面是基于Java的Redis限流用法示例:

  1. 首先需要添加Redis的Java客户端依赖,比如Jedis或Lettuce。以Jedis为例,可以在Maven项目中添加以下依赖:


    redis.clients
    jedis
    3.6.3
  1. 在Java代码中实现令牌桶算法的限流逻辑。下面是一个基于Jedis的令牌桶限流的实现示例:

import redis.clients.jedis.Jedis;

public class RedisRateLimiter {
    private Jedis jedis;
    private String key;
    private int capacity;
    private double rate;
    private int defaultTimeout;

    public RedisRateLimiter(Jedis jedis, String key, int capacity, double rate, int defaultTimeout) {
        this.jedis = jedis;
        this.key = key;
        this.capacity = capacity;
        this.rate = rate;
        this.defaultTimeout = defaultTimeout;
    }

    public boolean isAllowed() {
        // 获取当前令牌桶中的令牌数量和过期时间
        Double count = jedis.zscore(key, "tokens");
        Double timestamp = jedis.zscore(key, "timestamp");
        if (count == null || timestamp == null) {
            // 如果令牌桶不存在,则创建一个新的令牌桶
            jedis.zadd(key, timestamp, String.valueOf(System.currentTimeMillis() / 1000));
            jedis.zadd(key, count, String.valueOf(capacity));
            count = Double.valueOf(capacity);
            timestamp = Double.valueOf(System.currentTimeMillis() / 1000);
        }

        // 计算应该有多少个令牌
        double delta = System.currentTimeMillis() / 1000 - timestamp;
        double newTokens = delta * rate;
        if (newTokens > 0) {
            // 更新令牌桶中的令牌数量和过期时间
            jedis.zadd(key, timestamp + delta, String.valueOf(System.currentTimeMillis() / 1000));
            jedis.zadd(key, count + newTokens, String.valueOf(capacity));
        }

        // 判断令牌数量是否充足
        count = jedis.zscore(key, "tokens");
        if (count == null) {
            return false;
        } else if (count > 0) {
            // 消耗一个令牌
            jedis.zadd(key, count - 1, "tokens");
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
}

这个实现中,jedisJedis客户端实例,key是存储令牌桶信息的有序集合的键名,capacity是令牌桶的容量,rate是每秒钟生成的令牌数量,defaultTimeout是令牌桶的默认过期时间。isAllowed()方法用来判断当前请求是否允许通过,如果允许通过则返回true,否则返回false

基于以上的方法,在短信发送时,进行限流。限制每个号码在的发生频率,限制每分钟的系统处理能力。

ChatGpt实现的短消息发送Redis限流功能_第1张图片

基于 Spring Cloud Alibaba + Gateway + Nacos + RocketMQ + Vue & Element 实现的后台管理系统 + 用户小程序,支持 RBAC 动态权限、多租户、数据权限、工作流、三方登录、支付、短信、商城等功能

  • 项目地址:https://github.com/YunaiV/yudao-cloud

  • 视频教程:https://doc.iocoder.cn/video/

这个限流算法的缺点是什么

这个限流算法(令牌桶算法)的缺点主要有以下几点:

  1. 对于短时间内突发流量的处理不太友好。由于令牌桶算法是按照一定速率生成令牌,当请求流量超出了这个速率时,就会导致令牌桶中没有足够的令牌,此时请求会被限流。如果短时间内有大量请求同时到来,就会导致很多请求被限流,而令牌桶中的令牌也不足以应对这种情况。

  2. 令牌桶算法需要不断地更新令牌桶中的令牌数量和过期时间。这样就需要频繁地向Redis服务器发送写操作,增加了系统的负担,而且在高并发情况下可能会出现性能问题。

  3. 如果Redis服务器出现故障,可能会导致令牌桶中的令牌数量和过期时间不准确,从而影响限流效果。

  4. 令牌桶算法在限流时只能判断请求是否允许通过,而不能统计请求的具体数量。如果需要统计请求数量,需要结合其他算法,比如计数器算法。

综上所述,令牌桶算法在实际应用中需要根据具体场景选择合适的限流算法,避免上述缺点造成不良影响。



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ChatGpt实现的短消息发送Redis限流功能_第2张图片

已在知识星球更新源码解析如下:

ChatGpt实现的短消息发送Redis限流功能_第3张图片

ChatGpt实现的短消息发送Redis限流功能_第4张图片

ChatGpt实现的短消息发送Redis限流功能_第5张图片

ChatGpt实现的短消息发送Redis限流功能_第6张图片

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