一、什么是接口限流
在互联网时代,系统的API或服务请求交互成为业务逻辑的主要方式。而服务质量和性能一旦面临着超负荷的请求,这些业务可能因为瞬间的量爆发而瘫痪。
接口限流是一种应对这种情况的解决方案。通俗地说,就是限制系统接口的访问频率,通过一定的算法来限制系统的响应速度和负载,使系统可以在容忍范围内平稳地运行,避免系统被压垮。
二、为什么需要接口限流
1、防止突发流量:接口限流可以保护服务器免受峰值流量的冲击。即使某个活动突然引起了很多用户的关注,它也不会导致系统崩溃。
2、维护系统可用性:每个系统都有容量极限。当请求超过系统的容量极限时,系统运营效率会显著下降,甚至崩溃。接口限流可以确保系统不会被过度激活或过度扩展。
3、保护数据安全:接口限流可以保护系统和用户的数据安全。因为攻击者利用开放的API频繁访问系统时,就有可能发生DoS攻击、IDC攻击等恶意请求,接口限流能有效的让攻击请求落空。
三、接口限流的实现方式
1、令牌桶算法:
public class TokenBucket { private int bucketNums = 100; // 桶的容量 private int rate = 1; // 流入速度 private int nowTokens; // 当前令牌数 private long timestamp = getNowTime(); // 时间 private long getNowTime() { return System.currentTimeMillis(); } public boolean take() { long nowTime = getNowTime(); nowTokens = Math.min(bucketNums, nowTokens + (int) ((nowTime - timestamp) * rate)); timestamp = nowTime; if (nowTokens < 1) { return false; } else { nowTokens--; return true; } } }
2、计数器算法:
public class Counter { private final int limitTimes = 10; // 允许通过的请求数 private int reqCount; // 计数器 public boolean call() { if (reqCount >= limitTimes) { return false; } else { reqCount++; return true; } } }
四、接口限流的应用场景
1、抽奖活动类应用:对某个商品发起的抽奖活动,通常情况下是每个人每天有一次抽奖机会,如果不限流,就会被大量恶意用户刷票,导致其他玩家无法获得抽奖机会。
2、电商类应用:双十一、618等大型促销活动,限时降价商品的场景下,会产生瞬时大量的请求,接口限流能够避免这一问题。
3、云盘类应用:被分享的链接被大量人点击,往往会导致链接地址失效或无法正常访问。
4、支付类应用:支付环节对并发以及并发带来的风险有较高的要求。限流能够保证支付的安全性和可靠性。
五、接口限流的实现案例
1、Spring框架实现限流方案:https://github.com/gladfish/SpringBootRateLimiter
2、限流器Guava实现方案:https://github.com/google/guava/blob/main/guava/src/com/google/common/util/concurrent/RateLimiter.java
3、API Gateway限流实现案例:https://github.com/alibaba/Sentinel
六、结论
接口限流是一项非常重要的技术,特别是在大型软件系统的开发过程中。通过令牌桶算法、计数器算法等方式实现,可以有效的避免系统因超负荷而导致的崩溃。随着科技的不断发展,我们相信更多高效、更加智能的接口限流算法的应用将被引进。这不仅仅意味着我们应当继续探索这个领域,更意味着我们需要更高的技术、更好的管理和更加友善的态度来应对未来。
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