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基于Redis的用戶訪問限流策略
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開發(fā)、微信小程序開發(fā)、系統(tǒng)定制網(wǎng)站建設(shè)和微信代運營服務(wù)。經(jīng)過數(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，踏實做事，誠實做人，用情服務(wù)，致力做一個負(fù)責(zé)任、受尊敬的企業(yè)。對客戶負(fù)責(zé)，就是對自己負(fù)責(zé)，對企業(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。其中一個重要的措施就是對用戶的訪問進(jìn)行限制，一般稱為訪問限流。限流可以避免對服務(wù)的過度消耗，保證服務(wù)的可用性。本文將介紹如何基于 Redis 的 SortedSet 實現(xiàn)基于 token Bucket 算法的用戶訪問限流。
Token Bucket 算法
Token Bucket 算法是常見的訪問限流算法之一，它的思想是在固定的時間內(nèi)為系統(tǒng)添加一個固定數(shù)量的 Token，用戶在訪問資源時需要消耗 Token，當(dāng) Token 消耗完之后，后續(xù)的請求將不被接受。Token Bucket 算法是一種非常簡單明了的算法，易于理解和實現(xiàn)，被廣泛應(yīng)用于訪問限流場景中。
實現(xiàn)思路
1. 創(chuàng)建一個 Redis 的 SortedSet，用于存儲令牌桶的令牌數(shù)量和到期時間。令牌桶令牌數(shù)量以時間為 Score 值，到期時間為 Value 值。每個令牌的到期時間就是上一個令牌的到期時間加上固定時間間隔。
2. 當(dāng)用戶發(fā)起請求時，從 Redis 中取出最小 Score 的令牌，如果當(dāng)前時間小于令牌的到期時間，則可以繼續(xù)處理請求；如果當(dāng)前時間大于到期時間，則表示令牌已經(jīng)過期，需要更新令牌桶，并重新從 Redis 中取出最小 Score 的令牌。
3. 當(dāng)令牌桶中沒有令牌時，拒絕后續(xù)的請求。如果需要進(jìn)行流量控制，可以維護(hù)一個計數(shù)器，當(dāng)計數(shù)器超過一定值時禁止用戶訪問，計數(shù)器會每隔一段時間重置。
代碼實現(xiàn)
下面是基于 Redis 的 Token Bucket 算法的 Python 實現(xiàn)。實現(xiàn)中使用了 Redis 的 SortedSet 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存儲令牌桶中的令牌，使用 Lua 腳本實現(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("請求被處理")
else:
print("請求被拒絕")
本文介紹了基于 Redis 的 Token Bucket 算法的用戶訪問限流策略。使用 Redis 的 SortedSet 實現(xiàn)令牌桶的存儲和維護(hù)，使用 Lua 腳本實現(xiàn)原子性操作，實現(xiàn)了高效、可靠的訪問限流策略。
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網(wǎng)站名稱：基于Redis的用戶訪問限流策略（redis用戶限流）
標(biāo)題路徑：http://fisionsoft.com.cn/article/dpoihgj.html
