Guava令牌桶RateLimiter原理讲解及使用指南

在分布式系统中，应对高并发访问时，缓存、限流、降级是保护系统正常运行的常用方法。当请求量突发暴涨时，如果不加以限制访问，则可能导致整个系统崩溃，服务不可用。同时有一些业务场景，比如短信验证码，或者一些分布式场景下的敏感资源，都非常适合用令牌桶算法来做限流。

Guava令牌桶RateLimiter原理

Guava令牌桶RateLimiter是一种基于令牌桶算法的限流器，它通过控制令牌的发放和消费来实现对请求的限流。令牌桶算法的核心思想是，将请求视为一个个令牌，令牌桶中最多能容纳一定数量的令牌，当请求到来时，如果令牌桶中有足够的令牌，则请求会被允许执行；否则，请求会被拒绝或放入队列中等待。

Guava RateLimiter的实现原理如下图所示：

[Image of Guava RateLimiter principle]

1. 令牌桶 ：令牌桶是一个固定大小的容器，用于存储令牌。令牌桶的大小由RateLimiter的构造函数指定，单位是每秒产生的令牌数。
2. 令牌生成器 ：令牌生成器负责生成令牌并将其放入令牌桶中。令牌生成器的速率由RateLimiter的构造函数指定，单位是每秒产生的令牌数。
3. 请求 ：请求是需要被限流的请求。当请求到来时，RateLimiter会尝试从令牌桶中获取一个令牌。
4. 令牌获取 ：如果令牌桶中有足够的令牌，则RateLimiter会将令牌交给请求，允许请求执行。否则，请求会被拒绝或放入队列中等待。

Guava RateLimiter使用指南

要使用Guava RateLimiter，需要先创建一个RateLimiter实例，然后使用RateLimiter的acquire()方法来获取令牌。如果令牌桶中有足够的令牌，则acquire()方法会立即返回true，否则acquire()方法会阻塞，直到令牌桶中有足够的令牌。

RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(1000); // 每秒产生1000个令牌

boolean acquired = rateLimiter.tryAcquire();
if (acquired) {
  // 请求被允许执行
} else {
  // 请求被拒绝或放入队列中等待
}

RateLimiter还提供了其他一些方法，如acquire(int permits)、acquireAll(int permits)和setRate(double permitsPerSecond)，可以满足不同的限流需求。

总结

Guava RateLimiter令牌桶算法是一种简单易用且高效的限流算法，它非常适合用于分布式系统中的高并发访问场景。通过使用Guava RateLimiter，可以轻松地限制请求的速率，从而保护系统免受突发流量的冲击。