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令牌桶限流:简单高效的流量控制策略

后端

令牌桶限流的基本原理

令牌桶限流器是一种基于令牌的限流方式,其基本原理是:根据预设的速度(即令牌产生速率)创建一个固定容量的令牌桶,当请求到达时,如果桶中还有令牌,则将令牌发放给该请求,允许请求继续执行;如果桶中已经没有令牌,则拒绝请求。令牌桶限流器可以用来控制请求的并发数,防止系统因过载而崩溃。

令牌桶限流器的核心思想是:通过控制令牌的产生速率和令牌桶的容量,来控制请求的并发数。令牌的产生速率决定了请求的最大并发数,而令牌桶的容量决定了请求的瞬时并发数。

使用Golang.org/x/time/rate包实现令牌桶限流器

Golang.org/x/time/rate包提供了一个简单的接口来实现令牌桶限流器。该包中的Limiter类型是一个令牌桶限流器,它提供了以下方法:

  • Allow():尝试获取一个令牌。如果令牌桶中还有令牌,则返回true,否则返回false。
  • Wait():阻塞地等待一个令牌。如果令牌桶中还有令牌,则立即返回true,否则阻塞直到令牌桶中产生一个令牌。
  • Reserve():尝试获取指定数量的令牌。如果令牌桶中还有足够的令牌,则返回true,否则返回false。
  • SetLimit():设置令牌桶的令牌产生速率。
  • SetBurst():设置令牌桶的容量。

使用Golang.org/x/time/rate包来实现令牌桶限流器非常简单,只需要几行代码即可。以下是一个示例代码:

package main

import (
	"context"
	"fmt"
	"time"

	"golang.org/x/time/rate"
)

func main() {
	// 创建一个令牌桶限流器,令牌产生速率为每秒10个令牌,令牌桶容量为100个令牌。
	limiter := rate.NewLimiter(10, 100)

	// 模拟100个请求并发访问系统。
	for i := 0; i < 100; i++ {
		// 尝试获取一个令牌。
		if limiter.Allow() {
			// 获取到令牌,则允许请求继续执行。
			fmt.Println("request", i, "allowed")
		} else {
			// 未获取到令牌,则拒绝请求。
			fmt.Println("request", i, "rejected")
		}
	}
}

结论

令牌桶限流是一种简单有效的限流方式,其基本原理是:根据预设的速度创建一个固定容量的令牌桶,当请求到达时,如果桶中还有令牌,则将令牌发放给该请求,允许请求继续执行;如果桶中已经没有令牌,则拒绝请求。令牌桶限流器可以用来控制请求的并发数,防止系统因过载而崩溃。Golang.org/x/time/rate包提供了一个简单的接口来实现令牌桶限流器,使用该包来实现令牌桶限流器非常简单,只需要几行代码即可。