深入解析限流的三种算法：信号量、漏桶算法和令牌桶算法的实现与应用
当前限制的三种算法
当前有三种主要的限制算法：信号量，泄漏的铲斗算法和令牌桶算法。
信号量限制并发和资源。令牌存储桶限制QPS。
信号
信号量是计数信号量。它通常用于限制获得某个资源的线程数，并且可以根据Java并发并发软件包实现。
通过ACCEARIE（）方法获得许可，该方法将阻塞直到获得许可。
通过Release（）方法发布权限。
基于Java的并发实施
@RestController
@RequestMapping("/semaphore")
public class SemaphoreController {
//初始化信号量=5，true-公平信号量FIFO。
private Semaphore semaphore = new Semaphore(5, true);
@RequestMapping("/acquire/{par1}")
public String acquire(@PathVariable String par1){
try {
semaphore.acquire(1);//获取一个许可
//do sth
return par1+"获取一个许可";
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
return "获取许可失败";
}catch (Exception e1){
return "获取许可失败";
}finally {
semaphore.release(1);//处理完后，释放一个许可
}
}
}
泄漏桶算法
泄漏的水桶算法有一个简单的想法。水（要求）首先进入漏水的水桶。泄漏的水桶以一定速度出现（接口具有响应率）。当水流过高时，它将直接溢出（访问频率超过接口响应。）然后拒绝请求，可以看出，泄漏的存储桶算法可以强行限制数据传输速率。示意图如下：
泄漏桶算法
令牌桶算法
令牌桶算法（令牌桶）和漏水桶具有相同的效果，但方向相反，易于理解。随着时间的流逝，系统将以常数的1/QPS时间间隔（如果QPS = 100，间隔为10ms）添加令牌添加令牌（假设它与漏洞相反，则有一个水龙头不断添加水）。如果存储桶已满，则不会添加它。当新请求到来时，每个请求都会带走一个令牌。如果没有令牌，它将阻止或拒绝服务
令牌桶算法
令牌桶算法比泄漏的水桶算法更优雅，并且适用于诸如Flash Sale之类的场景。此示例主要描述了基于Google的Guava代币算法的实现。
POM坐标，建议使用16.0及以上版本
com.google.guava
guava
25.0-jre
当前限制实现
@RestController
@RequestMapping("/ratelimiter")
public class RateLimiterController {
private RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(0.5);//每秒发放0.5个令牌。注意:本初始化声明不要放在方法内
//非阻塞机制
@RequestMapping("/nonblock")
public String rateLimiterNonBlock() {
//如果令牌桶内有令牌，则直接发放；如果能在1000ms内能够获取一个令牌，则等待到时后发放；如果在1000ms内无法获取令牌，则直接返回false，无需等待。
if (rateLimiter.tryAcquire(1000, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
//do sth
return "成功获取令牌";
} else {
// do other
return "获取失败";
}
}
//阻塞机制
@RequestMapping("/block")
public String reateLimiterBlock(){
//获取一个令牌，该方法会被阻塞知道获取令牌
double waitTime = rateLimiter.acquire();
//do sth
return "等待"+waitTime+"秒后，成功获取令牌";
}
}
建议使用非阻滞方法。
方法摘要
修饰符和类型方法描述
双倍的
获得（）
获得Ratelimiter的许可，该方法将被阻止，直到检索请求
双倍的
获取（INT许可）
从Ratelimiter获取指定的权限号，该方法将被阻止，直到检索请求
静态比率
创建（双重允许）
基于指定的稳定吞吐率创建比例比率，其中吞吐量率是指每秒许可证数量（通常，QPS，每秒多少查询）
静态比率
创建（双允许允许长时间的harmuperpiood，时间单位单元）
根据指定的稳定吞吐量和热身时期创建比率的比率。在这里，吞吐量是指每秒许可证数量（通常是QP，每秒多少个请求）。在此热身时间，每秒比率的比率分配的许可证数量将顺利增长，直到在热身期结束时达到其最大速度为止。 （只要有足够的请求使其饱和）
双倍的
getrate（）
返回稳定的比率配置，每秒的许可证数量
空白
setrate（双允许秒）
更新稳定的ratelimite速率，参数允许允许通过构造ratelimite的工厂方法提供。
布尔
TryAcquire（）
如果立即获得许可证，请立即获得许可证
布尔
TryAcquire（INT许可）
如果可以立即获取许可证号，请立即获得许可证号
布尔
tryAcquire（int许可，长时间，时机单元）
如果可以在超时时间内获得许可证，或者如果超时，或者在超时到期之前无法获得许可证，请从Ratelimiter获取指定的许可证
布尔
tryAcquire（长时间，时间单元）
如果可以在不超时的超时期内获得许可证，或者如果超时到期之前获得许可证，请从Ratelimiter获得许可证
参考：
phper