接口限流策略

短命女 2023-01-14 01:49 234阅读 0赞

**字节三面的场景题**

限流的目的是通过对于并发访问进行限速，一般是达到限制的速率，就会触发相应的限流行为。常见的限流行为如下:

*  拒绝服务。 把多出来的请求拒绝掉，受到流量暴增的时候，会统计当前的哪个客户端来的请求最多，直接进行拒绝，把带恶意的请求阻挡。
 *  服务降级。关闭一些不太重要的服务，让给更重要的功能。另一种是返回部分数据。
 *  特权请求。我们只把有限的资源分给重要的用户，我们应该把资源尽可能的分给特权用户。
 *  延时队列。利用一个队列来进行缓冲大量的请求，如果队列满，则进行拒绝，一般用于应对短暂的峰刺请求。

**限流的实现算法**

#### 计数器方式 ####

最简单的算法是维护一个计数器，当请求来临的时候，做加一操作，当一个请求处理完后做减一操作。当计数器大于某个数，进行拒绝请求。

这种算法虽然实现简单，但是却有一个很大的缺陷：无法限制短时间之内的集中流量。假如我们需要限制每秒只能处理10个请求，如果该秒产生的请求都集中在最后10毫秒中，而下一秒钟的前10毫秒产生了10刺请求，那么在这20毫秒中产生了20次请求，因为这20 次请求分布在两个时间窗口内，所以没有触发限流。

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计数器方式没有办法解决短时间的集中流量，所以我们在实际项目中使用其他的限流算法: 漏桶算法和令牌筒算法

**漏桶算法与令牌筒算法**  
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**漏桶算法的示意图**

**漏桶算法**的原理，就像流量会进入和暂存到漏桶里面，而漏桶的出口会按照一定的速率将流量漏出到接收端中。

如果流入的流量在某一段时间内大增，超过了漏桶的承受极限，那么多余的流量会触发限流策略，会被拒绝服务。

一般来说，该算法用一个队列进行实现，当请求过多的时候，队列开始积压请求，如果队列过满，那么会拒绝请求。比如说TCP,当请求的数量过多的时候会有一个 sync backlog 的队列来缓冲请求。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RyZWFtMDEzMF9f_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

**令牌桶算法**

*  如果我们需要在一秒内限制访问次数为N次，那么就每隔 1 / N 的时间，往桶里放一个令牌；
 *  在处理请求之前要先从桶中获得一个令牌，如果桶中没有令牌，那么需要等待新的令牌或者直接拒绝服务；
 *  桶中的令牌总数也要有个限制，如果超过限制就不能向桶中再增加新的令牌了。这样可以限制令牌的总数，在一定程度上避免瞬时流量高峰的问题

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总结:

限流是一种常见的服务保护策略，你可以在整体服务、单个服务、单个接口、单个 IP 或者单个用户等多个维度进行流量的控制；  
1.计数器算法虽然能一定程度上实现限流的目的，但是都无法让流量变得更平滑；  
2.令牌桶算法和漏桶算法则能够塑形流量，让流量更加平滑，但是令牌桶算法能够应对一定的突发流量，所以在实际项目中应用更多。

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