SpringBoot是为了简化Spring应用的创建、运行、调试、部署等一系列问题而诞生的产物，自动装配的特性让我们可以更好的关注业务本身而不是外部的XML配置，我们只需遵循规范，引入相关的依赖就可以轻易的搭建出一个 WEB 工程
在前面的两篇文章中，介绍了一些限流的类型和策略，本篇从 Spring Boot、Redis 应用层面来实现分布式的限流….
分布式限流
单机版中我们了解到 AtomicInteger、RateLimiter、Semaphore 这几种解决方案，但它们也仅仅是单机的解决手段，在集群环境下就透心凉了，后面又讲述了 Nginx 的限流手段，可它又属于网关层面的策略之一，并不能解决所有问题。例如供短信接口，你无法保证消费方是否会做好限流控制，所以自己在应用层实现限流还是很有必要的。
本章目标
利用 自定义注解、Spring Aop、Redis Cache 实现分布式限流….
具体代码
很简单…
导入依赖
在 pom.xml 中添加上 starter-web、starter-aop、starter-data-redis 的依赖即可，习惯了使用 commons-lang3 和 guava 中的一些工具包…
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<dependencies> <!-- 默认就内嵌了Tomcat 容器，如需要更换容器也极其简单--> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>com.google.guava</groupId> <artifactId>guava</artifactId> <version>21.0</version> </dependency> <dependency> <groupId>org.apache.commons</groupId> <artifactId>commons-lang3</artifactId> </dependency> <dependency> <groupId>org.springframework.boot</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId> </dependency></dependencies> |
属性配置
在 application.properites 资源文件中添加 redis 相关的配置项
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spring.redis.host=localhostspring.redis.port=6379spring.redis.password=battcn |
Limit 注解
创建一个 Limit 注解，不多说注释都给各位写齐全了….
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package com.battcn.limiter.annotation;
import com.battcn.limiter.LimitType;
import java.lang.annotation.*;
/** * 限流 * * @author Levin * @since 2018-02-05 */@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Inherited@Documentedpublic @interface Limit {
/** * 资源的名字 * * @return String */ String name() default "";
/** * 资源的key * * @return String */ String key() default "";
/** * Key的prefix * * @return String */ String prefix() default "";
/** * 给定的时间段 * 单位秒 * * @return int */ int period();
/** * 最多的访问限制次数 * * @return int */ int count();
/** * 类型 * * @return LimitType */ LimitType limitType() default LimitType.CUSTOMER;}
public enum LimitType { /** * 自定义key */ CUSTOMER, /** * 根据请求者IP */ IP;}
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RedisTemplate
默认情况下 spring-boot-data-redis 为我们提供了StringRedisTemplate 但是满足不了其它类型的转换，所以还是得自己去定义其它类型的模板….
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package com.battcn.limiter;
import org.springframework.context.annotation.Bean;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.data.redis.connection.lettuce.LettuceConnectionFactory;import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;import org.springframework.data.redis.serializer.GenericJackson2JsonRedisSerializer;import org.springframework.data.redis.serializer.StringRedisSerializer;
import java.io.Serializable;
/** * @author Levin * @since 2018/8/2 0002 */@Configurationpublic class RedisLimiterHelper {
@Bean public RedisTemplate<String, Serializable> limitRedisTemplate(LettuceConnectionFactory redisConnectionFactory) { RedisTemplate<String, Serializable> template = new RedisTemplate<>(); template.setKeySerializer(new StringRedisSerializer()); template.setValueSerializer(new GenericJackson2JsonRedisSerializer()); template.setConnectionFactory(redisConnectionFactory); return template; }}
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Limit 拦截器（AOP）
熟悉 Redis 的朋友都知道它是线程安全的，我们利用它的特性可以实现分布式锁、分布式限流等组件，在一起来学SpringBoot | 第二十三篇：轻松搞定重复提交（分布式锁）中讲述了分布式锁的实现，限流相比它稍微复杂一点，官方虽然没有提供相应的API，但却提供了支持 Lua 脚本的功能，我们可以通过编写 Lua 脚本实现自己的API，同时他是满足原子性的….
下面核心就是调用 execute 方法传入我们的 Lua 脚本内容，然后通过返回值判断是否超出我们预期的范围，超出则给出错误提示。
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package com.battcn.limiter;
import com.battcn.limiter.annotation.Limit;import com.google.common.collect.ImmutableList;import org.apache.commons.lang3.StringUtils;import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;import org.aspectj.lang.annotation.Around;import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;import org.aspectj.lang.reflect.MethodSignature;import org.slf4j.Logger;import org.slf4j.LoggerFactory;import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;import org.springframework.context.annotation.Configuration;import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;import org.springframework.data.redis.core.script.DefaultRedisScript;import org.springframework.data.redis.core.script.RedisScript;import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;import java.io.Serializable;import java.lang.reflect.Method;
/** * @author Levin * @since 2018/2/5 0005 */@Aspect@Configurationpublic class LimitInterceptor {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LimitInterceptor.class);
private final RedisTemplate<String, Serializable> limitRedisTemplate;
@Autowired public LimitInterceptor(RedisTemplate<String, Serializable> limitRedisTemplate) { this.limitRedisTemplate = limitRedisTemplate; }
@Around("execution(public * *(..)) && @annotation(com.battcn.limiter.annotation.Limit)") public Object interceptor(ProceedingJoinPoint pjp) { MethodSignature signature = (MethodSignature) pjp.getSignature(); Method method = signature.getMethod(); Limit limitAnnotation = method.getAnnotation(Limit.class); LimitType limitType = limitAnnotation.limitType(); String name = limitAnnotation.name(); String key; int limitPeriod = limitAnnotation.period(); int limitCount = limitAnnotation.count(); switch (limitType) { case IP: key = getIpAddress(); break; case CUSTOMER: // TODO 如果此处想根据表达式或者一些规则生成 请看 一起来学Spring Boot | 第二十三篇：轻松搞定重复提交（分布式锁） key = limitAnnotation.key(); break; default: key = StringUtils.upperCase(method.getName()); } ImmutableList<String> keys = ImmutableList.of(StringUtils.join(limitAnnotation.prefix(), key)); try { String luaScript = buildLuaScript(); RedisScript<Number> redisScript = new DefaultRedisScript<>(luaScript, Number.class); Number count = limitRedisTemplate.execute(redisScript, keys, limitCount, limitPeriod); logger.info("Access try count is {} for name={} and key = {}", count, name, key); if (count != null && count.intValue() <= limitCount) { return pjp.proceed(); } else { throw new RuntimeException("You have been dragged into the blacklist"); } } catch (Throwable e) { if (e instanceof RuntimeException) { throw new RuntimeException(e.getLocalizedMessage()); } throw new RuntimeException("server exception"); } }
/** * 限流 脚本 * * @return lua脚本 */ public String buildLuaScript() { StringBuilder lua = new StringBuilder(); lua.append("local c"); lua.append("\nc = redis.call(‘get‘,KEYS[1])"); // 调用不超过最大值，则直接返回 lua.append("\nif c and tonumber(c) > tonumber(ARGV[1]) then"); lua.append("\nreturn c;"); lua.append("\nend"); // 执行计算器自加 lua.append("\nc = redis.call(‘incr‘,KEYS[1])"); lua.append("\nif tonumber(c) == 1 then"); // 从第一次调用开始限流，设置对应键值的过期 lua.append("\nredis.call(‘expire‘,KEYS[1],ARGV[2])"); lua.append("\nend"); lua.append("\nreturn c;"); return lua.toString(); }
private static final String UNKNOWN = "unknown";
public String getIpAddress() { HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest(); String ip = request.getHeader("x-forwarded-for"); if (ip == null || ip.length() == 0 || UNKNOWN.equalsIgnoreCase(ip)) { ip = request.getHeader("Proxy-Client-IP"); } if (ip == null || ip.length() == 0 || UNKNOWN.equalsIgnoreCase(ip)) { ip = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP"); } if (ip == null || ip.length() == 0 || UNKNOWN.equalsIgnoreCase(ip)) { ip = request.getRemoteAddr(); } return ip; }}
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控制层
在接口上添加 @Limit() 注解，如下代码会在 Redis 中生成过期时间为 100s 的 key = test 的记录，特意定义了一个 AtomicInteger 用作测试…
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package com.battcn.controller;
import com.battcn.limiter.annotation.Limit;import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/** * @author Levin * @since 2018/8/2 0002 */@RestControllerpublic class LimiterController {
private static final AtomicInteger ATOMIC_INTEGER = new AtomicInteger();
@Limit(key = "test", period = 100, count = 10) @GetMapping("/test") public int testLimiter() { // 意味著 100S 内最多允許訪問10次 return ATOMIC_INTEGER.incrementAndGet(); }}
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主函数
就一个普通的不能在普通的主函数类了
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package com.battcn;
import org.springframework.boot.SpringApplication;import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
/** * @author Levin */@SpringBootApplicationpublic class Chapter27Application {
public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Chapter27Application.class, args); }}
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测试
完成准备事项后，启动 Chapter27Application 自行测试即可，测试手段相信大伙都不陌生了，如 浏览器、postman、junit、swagger，此处基于 postman，如果你觉得自带的异常信息不够友好，那么配上一起来学SpringBoot | 第十八篇：轻松搞定全局异常 可以轻松搞定…
未达设定的阀值时
正确响应
达到设置的阀值时
错误响应
原文地址：https://www.cnblogs.com/lywJ/p/10715367.html
时间： 2024-10-08 11:28:15