Guava RateLimiter单机实战指南

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前言

想象一下你是一位大厨，正在烹饪美味佳肴。突然之间，前来就餐的人潮如潮水般涌入，如果没有明智的限流策略，你可能会被厨房的热潮吞噬。现在，想象Guava的RateLimiter就像是一把魔法调味剂，帮助你在这个数字厨房中优雅地掌握料理节奏。本文将引领你走进这个美食的实战之旅。

maven坐标引入

<dependency>
    <groupId>com.google.guavagroupId>
    <artifactId>guavaartifactId>
    <version>30.1-jreversion> 
dependency>

业务实现

import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;

public class RateLimiterExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化RateLimiter，设置每秒允许通过的请求数
        double permitsPerSecond = 2.0;
        RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(permitsPerSecond);

        // 模拟业务场景，请求令牌并处理流量控制
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            // 请求令牌，如果没有令牌可用，则会被阻塞等待
            double acquireTime = rateLimiter.acquire();
            
            // 处理业务逻辑，此处可以是实际的业务代码
            processRequest(i, acquireTime);
        }
    }

    private static void processRequest(int requestId, double acquireTime) {
        System.out.println("Request " + requestId + " processed. Acquire time: " + acquireTime);
        // 在实际业务场景中，这里可以放置具体的业务逻辑
    }
}

重要参数和方法

Guava的RateLimiter类提供了一些重要的参数和方法，用于设置速率限制以及处理流量控制。以下是其中一些重要的参数和方法：

参数：

1. permitsPerSecond： 每秒允许通过的请求数，这是通过create方法设置的主要参数。

2. warmupPeriod： 预热期的时间，即在启动时逐渐增加速率的时间段。

方法：

1. create(double permitsPerSecond)： 静态方法，用于创建一个RateLimiter实例。参数permitsPerSecond表示每秒允许通过的请求数。

   RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(2.0); // 每秒允许通过 2 个请求
   

2. create(double permitsPerSecond, long warmupPeriod, TimeUnit timeUnit)： 创建一个带有预热期的RateLimiter实例。

   RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(5.0, 1, TimeUnit.MINUTES); // 每秒允许通过 5 个请求，预热期为 1 分钟
   

3. acquire()： 请求令牌，如果没有足够的令牌可用，则会阻塞等待。

   double acquireTime = rateLimiter.acquire(); // 请求令牌，获取令牌所需的时间
   

4. tryAcquire()： 尝试请求令牌，如果没有足够的令牌可用，则立即返回false，而不会阻塞。

   boolean acquired = rateLimiter.tryAcquire(); // 尝试请求令牌，如果可用则返回 true
   

5. tryAcquire(int permits, long timeout, TimeUnit unit)： 尝试请求指定数量的令牌，如果在指定的时间内没有足够的令牌可用，则返回false。

   boolean acquired = rateLimiter.tryAcquire(2, 500, TimeUnit.MILLISECONDS); // 尝试请求 2 个令牌，等待 500 毫秒
   

6. setRate(double permitsPerSecond)： 动态设置速率限制。

   rateLimiter.setRate(10.0); // 动态设置每秒允许通过的请求数为 10
   

这些参数和方法允许你根据具体业务需求动态调整速率、处理令牌的获取，并且可以在实际应用中根据需要选择不同的方法和参数。通过理解这些参数和方法，你可以更好地掌握RateLimiter的使用和调优技巧。

关于warmupPeriod实战

warmupPeriod是RateLimiter类中的一个重要参数，它表示预热期的时间。预热期是在启动时逐渐增加速率的时间段。在预热期内，RateLimiter会从稳定的冷启动状态逐渐过渡到设定的速率限制，而不是立即达到该限制。这有助于系统更好地适应负载的变化。

下面是一些关键点，重点讲解了warmupPeriod的作用：

1. 平滑启动： warmupPeriod允许RateLimiter在启动时以一种平滑的方式增加速率。而不是从零到设定的速率立即切换，预热期内RateLimiter逐渐增加速率，使得系统能够更缓慢地适应流量的变化。

2. 适应突发负载： 在系统冷启动或重新部署时，可能会出现短时间内的突发流量。warmupPeriod使得RateLimiter能够更灵活地适应这些突发负载，而不至于因为过快的速率增加而导致系统过载。

3. 控制预热速率： warmupPeriod的值越大，预热过程就越慢，RateLimiter逐渐增加速率的过程就越平滑。这允许你根据具体需求控制预热的速率。

下面是一个示例，演示了如何使用warmupPeriod：

import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class RateLimiterExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化RateLimiter，设置每秒允许通过的请求数和预热期时间
        double permitsPerSecond = 2.0;
        long warmupPeriod = 1; // 预热期为1秒
        RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(permitsPerSecond, warmupPeriod, TimeUnit.SECONDS);

        // 模拟业务场景，请求令牌并处理流量控制
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            // 请求令牌，如果没有令牌可用，则会被阻塞等待
            double acquireTime = rateLimiter.acquire();
            
            // 处理业务逻辑，此处可以是实际的业务代码
            processRequest(i, acquireTime);
        }
    }

    private static void processRequest(int requestId, double acquireTime) {
        System.out.println("Request " + requestId + " processed. Acquire time: " + acquireTime);
        // 在实际业务场景中，这里可以放置具体的业务逻辑
    }
}

在这个例子中，RateLimiter的预热期被设置为1秒。在前1秒的预热期内，系统逐渐增加速率，然后在之后的请求中稳定在设定的速率。通过调整warmupPeriod的值，你可以控制预热期的持续时间，以满足系统的实际需求。