Redis Lua脚本实现ip限流示例_Redis

Redis Lua脚本实现ip限流示例

2022-07-16 10:15yin Redis

这篇文章主要介绍了Redis Lua脚本实现ip限流示例详解，有需要的朋友可以借鉴参考下，希望能够有所帮助，祝大家多多进步，早日升职加薪

引言

分布式限流最关键的是要将限流服务做成原子化，而解决方案可以使使用redis+lua或者nginx+lua技术进行实现，通过这两种技术可以实现的高并发和高性能。
首先我们来使用redis+lua实现时间窗内某个接口的请求数限流，实现了该功能后可以改造为限流总并发/请求数和限制总资源数。Lua本身就是一种编程语言，也可以使用它实现复杂的令牌桶或漏桶算法。
如下操作因是在一个lua脚本中（相当于原子操作），又因Redis是单线程模型，因此是线程安全的。

相比Redis事务来说，Lua脚本有以下优点

减少网络开销: 不使用 Lua 的代码需要向 Redis 发送多次请求, 而脚本只需一次即可, 减少网络传输;
原子操作: Redis 将整个脚本作为一个原子执行, 无需担心并发, 也就无需事务;
复用: 脚本会永久保存 Redis 中, 其他客户端可继续使用.

Lua脚本

				?

									local key = KEYS[1] --限流KEY（一秒一个）

									local limit = tonumber(ARGV[1]) --限流大小

									local current = tonumber(redis.call('get', key) or "0")

									if current + 1 > limit then --如果超出限流大小

									    return 0

									else --请求数+1，并设置2秒过期

									    redis.call("INCRBY", key,"1")

									    redis.call("expire", key,"2")

									end

									return 1

java代码

				?

									import org.apache.commons.io.FileUtils;

									import redis.clients.jedis.Jedis;

									import java.io.File;

									import java.io.IOException;

									import java.net.URISyntaxException;

									import java.util.ArrayList;

									import java.util.List;

									import java.util.concurrent.CountDownLatch;

									public class RedisLimitRateWithLUA {

									    public static void main(String[] args) {

									        final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(1);

									        for (int i = 0; i < 7; i++) {

									            new Thread(new Runnable() {

									                public void run() {

									                    try {

									                        latch.await();

									                        System.out.println("请求是否被执行："+accquire());

									                    } catch (Exception e) {

									                        e.printStackTrace();

									                    }

									                }

									            }).start();

									        }

									        latch.countDown();

									    }

									    public static boolean accquire() throws IOException, URISyntaxException {

									        Jedis jedis = new Jedis("127.0.0.1");

									        File luaFile = new File(RedisLimitRateWithLUA.class.getResource("/").toURI().getPath() + "limit.lua");

									        String luaScript = FileUtils.readFileToString(luaFile);

									        String key = "ip:" + System.currentTimeMillis()/1000; // 当前秒

									        String limit = "5"; // 最大限制

									        List<String> keys = new ArrayList<String>();

									        keys.add(key);

									        List<String> args = new ArrayList<String>();

									        args.add(limit);

									        Long result = (Long)(jedis.eval(luaScript, keys, args)); // 执行lua脚本，传入参数

									        return result == 1;

									    }

									}

运行结果

请求是否被执行：true
请求是否被执行：true
请求是否被执行：false
请求是否被执行：true
请求是否被执行：true
请求是否被执行：true
请求是否被执行：fals

从结果可看出只有5个请求成功执行

IP限流Lua脚本

				?

									local key = "rate.limit:" .. KEYS[1]

									local limit = tonumber(ARGV[1])

									local expire_time = ARGV[2]

									local is_exists = redis.call("EXISTS", key)

									if is_exists == 1 then

									    if redis.call("INCR", key) > limit then

									        return 0

									    else

									        return 1

									    end

									else

									    redis.call("SET", key, 1)

									    redis.call("EXPIRE", key, expire_time)

									    return 1

									end