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基于Redis的用戶訪問(wèn)限流策略
創(chuàng)新互聯(lián)建站，是成都地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商，用心服務(wù)為企業(yè)提供網(wǎng)站建設(shè)、重慶APP開(kāi)發(fā)、微信小程序開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)定制網(wǎng)站建設(shè)和微信代運(yùn)營(yíng)服務(wù)。經(jīng)過(guò)數(shù)10多年的沉淀與積累，沉淀的是技術(shù)和服務(wù)，讓客戶少走彎路，踏實(shí)做事，誠(chéng)實(shí)做人，用情服務(wù)，致力做一個(gè)負(fù)責(zé)任、受尊敬的企業(yè)。對(duì)客戶負(fù)責(zé)，就是對(duì)自己負(fù)責(zé)，對(duì)企業(yè)負(fù)責(zé)。
在高并發(fā)的 Web 應(yīng)用中，保障系統(tǒng)可用性是非常重要的。其中一個(gè)重要的措施就是對(duì)用戶的訪問(wèn)進(jìn)行限制，一般稱為訪問(wèn)限流。限流可以避免對(duì)服務(wù)的過(guò)度消耗，保證服務(wù)的可用性。本文將介紹如何基于 Redis 的 SortedSet 實(shí)現(xiàn)基于 token Bucket 算法的用戶訪問(wèn)限流。
Token Bucket 算法
Token Bucket 算法是常見(jiàn)的訪問(wèn)限流算法之一，它的思想是在固定的時(shí)間內(nèi)為系統(tǒng)添加一個(gè)固定數(shù)量的 Token，用戶在訪問(wèn)資源時(shí)需要消耗 Token，當(dāng) Token 消耗完之后，后續(xù)的請(qǐng)求將不被接受。Token Bucket 算法是一種非常簡(jiǎn)單明了的算法，易于理解和實(shí)現(xiàn)，被廣泛應(yīng)用于訪問(wèn)限流場(chǎng)景中。
實(shí)現(xiàn)思路
1. 創(chuàng)建一個(gè) Redis 的 SortedSet，用于存儲(chǔ)令牌桶的令牌數(shù)量和到期時(shí)間。令牌桶令牌數(shù)量以時(shí)間為 Score 值，到期時(shí)間為 Value 值。每個(gè)令牌的到期時(shí)間就是上一個(gè)令牌的到期時(shí)間加上固定時(shí)間間隔。
2. 當(dāng)用戶發(fā)起請(qǐng)求時(shí)，從 Redis 中取出最小 Score 的令牌，如果當(dāng)前時(shí)間小于令牌的到期時(shí)間，則可以繼續(xù)處理請(qǐng)求；如果當(dāng)前時(shí)間大于到期時(shí)間，則表示令牌已經(jīng)過(guò)期，需要更新令牌桶，并重新從 Redis 中取出最小 Score 的令牌。
3. 當(dāng)令牌桶中沒(méi)有令牌時(shí)，拒絕后續(xù)的請(qǐng)求。如果需要進(jìn)行流量控制，可以維護(hù)一個(gè)計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器超過(guò)一定值時(shí)禁止用戶訪問(wèn)，計(jì)數(shù)器會(huì)每隔一段時(shí)間重置。
代碼實(shí)現(xiàn)
下面是基于 Redis 的 Token Bucket 算法的 Python 實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)中使用了 Redis 的 SortedSet 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)令牌桶中的令牌，使用 Lua 腳本實(shí)現(xiàn)原子性操作。
“`python
import time
import redis
class TokenBucket():
def __init__(self, redis_conn, key, capacity, interval):
self.redis_conn = redis_conn
self.key = key
self.capacity = capacity
self.interval = interval
# add tokens to bucket
self.lua_script = “””
local key, capacity, interval = KEYS[1], ARGV[1], ARGV[2]
local refill = interval / capacity
local now = tonumber(redis.call(‘time’)[1])
local bucket = redis.call(‘zrange’, key, 0, -1, ‘WITHSCORES’)
local tokens = tonumber(bucket[2 * #bucket])
local expire
if (#bucket == 0) then
expire = now + interval
else
expire = tonumber(bucket[#bucket])
end
tokens = tokens + (now – expire) / refill
if (tokens > capacity) then
tokens = capacity
end
if (tokens
return 0
else
redis.call(‘zadd’, key, now + interval / capacity, expire)
redis.call(‘zremrangebyrank’, key, 0, -capacity-1)
return 1
end
“””
def try_acquire(self):
res = self.redis_conn.eval(self.lua_script, 1, self.key, self.capacity, self.interval)
return bool(res)
使用方法如下：
```python
r = redis.Redis(host='localhost', port=6379)
tb = TokenBucket(r, 'user:123:bucket', capacity=60, interval=60)
if tb.try_acquire():
print("請(qǐng)求被處理")
else:
print("請(qǐng)求被拒絕")
本文介紹了基于 Redis 的 Token Bucket 算法的用戶訪問(wèn)限流策略。使用 Redis 的 SortedSet 實(shí)現(xiàn)令牌桶的存儲(chǔ)和維護(hù)，使用 Lua 腳本實(shí)現(xiàn)原子性操作，實(shí)現(xiàn)了高效、可靠的訪問(wèn)限流策略。
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網(wǎng)站題目：基于Redis的用戶訪問(wèn)限流策略（redis用戶限流）
文章源于：http://m.5511xx.com/article/dpoihgj.html
