Java两大工具库：Commons和Guava（4）

您好，我是湘王，这是我的慕课手记。值此新春佳节，我给您拜年啦～祝您在新的一年中所求皆所愿，所行皆坦途，展宏“兔”，有钱“兔”，多喜乐，常安宁！

在Nginx中提到过通过限流算法实现对后端服务的保护，避免因服务器承载压力太大而被冲垮。大家都知道Guava是用来操作集合的，但其实Guava也可以实现限流的功能。

不说废话，直接上代码。

先引入依赖：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>30.0-jre</version>
</dependency>

然后用Guava实现限流：

/**
 * 用Guava漏桶实现限流
 *
 * @author 湘王
 */
@Service
public class LeakyBucketService {
    // Guava限制每秒请求数量（漏桶的流速）
    private static final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(1);
    // 请求编号
    private volatile int count = 1;

    public boolean limit(HttpServletRequest request) throws InterruptedException {
        System.out.print("请求编号 = " + count++ + " ");
        // 休眠一秒，取决于机器性能
        Thread.sleep(1000);
        if (rateLimiter.tryAcquire()) {
            System.out.println(">>>>>>>> 请求成功 >>>>>>>>");
            return true;
        }
        System.out.println(">>>>>>>> 被限流了 >>>>>>>>");
        return false;
    }
}

创建控制器类：

/**
 * 限流Controller
 *
 * @author 湘王
 */
@RestController
public class LimitBucketController {
    @Resource
    private LeakyBucketService leakyBucketService;

    @GetMapping("/limit")
    public String limit(HttpServletRequest request) throws InterruptedException {
        leakyBucketService.limit(request);
        return "SUCCESS";
    }
}

为了模拟大流量并发访问，需要借助apache jmeter测试工具。在apache.org下载jmeter（需要JDK8以上版本），解压至指定目录后执行下面的命令：

cd $/apache-jmeter-5.3/bin

./jmeter

如果是Windows可以在$/apache-jmeter-5.3/bin目录中直接双击jmeter图标启动。

「Test Plan」上点击鼠标右键，依次选择「Add」->「Thread」->「Thread Group」

「Thread Group」上点击鼠标右键，依次选择「Add」->「Sampler」->「HTTP Request」

「HTTP Request」界面中填入如下信息，和之前的Controller对应：

回到「Test Group」界面，填入如下信息：

启动Springboot，点击「Start」按钮，运行测试：

从测试结果可以看到，漏桶限流发挥了作用：

漏桶是为了平滑访问流量，但是如果需要允许一些突发流量呢？Guava并没有实现，但可以通过令牌桶的思路来自己搞。和漏桶相比，令牌桶其实有几个关键的不同：

1、需要一个桶来装令牌；

2、请求数量会出现突发；

3、每次消费令牌的数量固定；

先创建令牌桶服务：

/**
 * 令牌桶限流
 *
 * @author 湘王
 */
@Service
public class TokenBucketService extends HandlerInterceptorAdapter {
    // 桶的容量，可用令牌总量
    private final int total = 10;
    // 消费速率
    private final int rate = 3;

    public boolean limit(HttpServletRequest request) throws InterruptedException {
        // 休眠一秒，取决于机器性能
        Thread.sleep(1000);
        if (tryAcquire()) {
            return true;
        }
        return false;
    }

    // 以固定速率消费请求，漏桶容量固定，每次用户请求都得放入桶中，桶满则拒绝请求或等待
    private synchronized boolean tryAcquire() {
        // 网络请求数量是随机的
        int requests = (int) (Math.random() * 10) + 1;
        System.out.print("消费速率 = " + rate + "，请求数量 = " + requests + "; ");
        if (total < requests + rate) {
            // 桶满则拒绝
            System.out.println("剩余容量 = " + (total - (requests + rate)) + "; >>>>>>>> 被限流了 >>>>>>>>");
            return false;
        } else {
            // 桶还未满
            System.out.println("剩余容量 = " + (total - (requests + rate)) + "; >>>>>>>> 请求成功 >>>>>>>>");
            return true;
        }
    }
}

然后修改之前的Controller：

/**
 * 桶限流Controller
 *
 * @author 湘王
 */
@RestController
public class LimitBucketController {
    @Resource
    private LeakyBucketService leakyBucketService;

    @Resource
    private TokenBucketService tokenBucketService;

    @GetMapping("/limit")
    public String limit(HttpServletRequest request) throws InterruptedException {
        //leakyBucketService.limit(request);
        tokenBucketService.limit(request);
        return "SUCCESS";
    }
}

修改Jmeter并发线程的数量：

测试结果如当初所愿：

节日期间，您仍然可以随时咨询技术、产品、运营和管理相关问题，请关注后留言。欢迎骚扰，不胜荣幸～再次祝您兔年吉祥，万事胜意！