redis+lua 实现接口限流

虽然Redis 4.0 提供了一个限流 Redis 模块，它叫 redis-cell。该模块也使用了漏斗算法，并提供了原子的限流指令。有了这个模块，限流问题就非常简单了。

但是我们用4.0以下的版本怎么办？还好经过我的查找我还是找到了解决的办法的。

经过我的查找有两个方案：
方案一：计数器法，实现比较简单，但是可能在一个窗口期内会有两倍的请求量。所以舍弃。
方案二：用zset数据结构，实现窗口滑动，但是这个方案如果是几千用户还行，如果是几十万上百万用户的话，那这个内存消耗太巨大了。
方案三：Redis+lua 实现令牌桶。这时我目前找到最合适的方案了
我们重点讲一下方案三：为啥要用lua，因为redis读取lua脚本可以实现原子性操作，所以原子性的问题就解决了，而且令牌桶的这个方案就是漏斗算法来的，很好的解决了窗口期两倍请求量的问题。

public class VisitLimitUtils {

    private static VisitLimitUtils visitLimitUtils = new VisitLimitUtils();

    public static VisitLimitUtils getInstance(){
        return visitLimitUtils;
    }

    /**
     *
     * @param jedis
     * @param lockKey 添加令牌Key
     * @return
     */
    public  boolean set(Jedis jedis, String lockKey) {
        lockKey = "visitLimit:"+lockKey;
        String script = getLuaScript();
        List argvList =  new ArrayList<>();
        //桶最大容量
        argvList.add(GameContext.redisBucketapacity);
        //每次添加令牌数
        argvList.add(GameContext.redisAddToken);
        //令牌添加间隔（毫秒）
        argvList.add(GameContext.redisAddInterval);
        argvList.add(System.currentTimeMillis()+"");
        Long result = (Long) jedis.eval(script, Collections.singletonList(lockKey), argvList);
        Long RELEASE_SUCCESS = -1L;
        //使用完的jedis连接要释放会连接池
        jedis.close();

        if (RELEASE_SUCCESS.equals(result)) {
            return false;
        }
        return true;
    }

    /**
     * 获取lua脚本，令牌桶限流，redis执行lua脚本可以保证原子性
     * @return
     */
    private String getLuaScript(){
        /*         KEYS[1] string 限流的key
         ARGV[1] int  桶最大容量
         ARGV[2] int  每次添加令牌数
         ARGV[3] int  令牌添加间隔(毫秒)
         ARGV[4] int  当前时间戳*/
        return  "local bucket_capacity = tonumber(ARGV[1])\n" +
                "local add_token = tonumber(ARGV[2])\n" +
                "local add_interval = tonumber(ARGV[3])\n" +
                "local now = tonumber(ARGV[4])\n" +
                " \n" +
                "-- 保存上一次更新桶的时间的key\n" +
                "local LAST_TIME_KEY = KEYS[1]..\"_time\";   \n" +
                "-- 获取当前桶中令牌数\n" +
                "local token_cnt = redis.call(\"get\", KEYS[1]) \n" +
                "-- 桶完全恢复需要的最大时长\n" +
                "local reset_time = math.ceil(bucket_capacity / add_token) * add_interval;\n" +
                " \n" +
                "if token_cnt then -- 令牌桶存在\n" +
                " -- 上一次更新桶的时间\n" +
                " local last_time = redis.call('get', LAST_TIME_KEY)\n" +
                " -- 恢复倍数\n" +
                " local multiple = math.floor((now - last_time) / add_interval)\n" +
                " -- 恢复令牌数\n" +
                " local recovery_cnt = multiple * add_token\n" +
                " -- 确保不超过桶容量\n" +
                " local token_cnt = math.min(bucket_capacity, token_cnt + recovery_cnt) - 1\n" +
                "  \n" +
                " if token_cnt < 0 then\n" +
                "  return -1;\n" +
                " end\n" +
                "  \n" +
                " -- 重新设置过期时间, 避免key过期\n" +
                " redis.call('set', KEYS[1], token_cnt, 'EX', reset_time)      \n" +
                " redis.call('set', LAST_TIME_KEY, last_time + multiple * add_interval, 'EX', reset_time)\n" +
                " return token_cnt\n" +
                "  \n" +
                "else -- 令牌桶不存在\n" +
                " token_cnt = bucket_capacity - 1\n" +
                " -- 设置过期时间避免key一直存在\n" +
                " redis.call('set', KEYS[1], token_cnt, 'EX', reset_time);\n" +
                " redis.call('set', LAST_TIME_KEY, now, 'EX', reset_time + 1000); \n" +
                " return token_cnt \n" +
                "end";
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        HttpDispatcher.getInstance().load("com.cloud.gold");
        Jedis jedis = RedisUtil.INSTANCE.getJedis();
        for (;;){
            System.out.println(VisitLimitUtils.getInstance().set(jedis,"10001"));
        }
    }

}