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基于redis的分布式RateLimiter(限流)实现

redis 0 以后开始支持扩展模块， redis-cell 是一个用rust语言编写的基于令牌桶算法的的限流模块，提供原子性的限流功能，并允许突发流量，可以很方便的应用于分布式环境中。

像上述的计数器或者时间窗口的算法，可以将计数器存放至 Redis 等分布式 K-V 存储中。

限流算法通常在API网关中可以采用令牌桶算法实现。必须说明一点的是分布式限流由于有网络的开销，TPS的支持隔本地限流是有差距的，因此在对于TPS要求很高的场景，建议采用本地限流进行处理。

基于Redis的setnx的操作，给指定的key设置了过期实践。基于Redis的数据结构zset，将请求打造成一个zset数组。基于Redis的令牌桶算法，输出速率大于输入速率，就要限流。

Q1: 限流算法介绍

1、限流这里总结了四个算法分别是计数器固定窗口算法、计数器滑动窗口算法、漏斗算法、令牌桶算法计数器固定窗口算法是最基础也是最简单的一种限流算法。

2、常用的限流算法主要包括：在发生时间间隔切换的时候，在切换的过程中发生并发突变，所以在实际使用过程中，固定窗口计数器存在突破限额N的可能。

3、计数器是一种最简单限流算法，其原理就是：在一段时间间隔内，对请求进行计数，与阀值进行比较判断是否需要限流，一旦到了时间临界点，将计数器清零。这种方法虽然简单，但也有个大问题就是没有很好的处理单位时间的边界。

4、计数器限流也就是最简单的限流算法就是计数限流了。例如系统能同时处理 100 个请求，保存一个计数器，处理了一个请求，计数器就加一，一个请求处理完毕之后计数器减一。

Q2: redis和mysql在处理高并发问题时有什么差异

1、一般来说，MySQL的并发能力通常在每秒600次以上，而Redis的并发能力可以达到每秒1000次。并发能力是指程序或问题的不同部分或单元可以乱序或部分执行的能力。

2、前言面试官：我看你简历上写了熟悉redis，看来工作中用的很多吧？我：是的，我们项目中经常用到redis（来，随便问，看我分分钟秒杀你）面试官：那你给我说说redis的事务和mysql的事务有什么区别吧我：额。。

3、提高数据库的并发处理能力；避免写请求锁表阻塞读请求；避免单点，提高数据库的可用性；而使用Redis作为DB前面的缓存，是为了减少对MySQL的压力，提高系统的处理效率。二者解决的问题域不同，不存在谁替代谁。

Q3: 分布式限流的运行原理?

单机限流和分布式限流本质上的区别在于 “阈值” 存放的位置，单机限流就是“阀值”存放在单机部署的服务/内存中，但我们的服务往往是集群部署的，因此需要多台机器协同提供限流功能。

令牌桶算法的原理是定义一个按一定速率产生token的桶，每次去桶中申请token，若桶中没有足够的token则申请失败，否则成功。

分布式系统中，限流的资源可以是一个http接口，也可使是某个分布式应用中的API；一般我们针对C端的http接口进行限流，针对API进行熔断降级。

限流器是一种防御性的编程实现方式，在大数据量高并发访问时，经常会出现服务或接口面对暴涨的请求而不可用的情况，甚至引发连锁反映导致整个系统崩溃。

限流式接法那限流的接法和原理很简单：就是与用电器串联在一起，根据串联电路中电压之比等于电阻之比的原理。但是因为滑动变阻器的阻值太小，而导致电路中的总电阻变化小，所以测量的误差大。

Q4: 经典面试题——让你设计一个限流的系统怎么做?

1、最简单的限流算法就是维护一个计数器 Counter，当一个请求来时，就做加一操作，当一个请求处理完后就做减一操作。如果这个 Counter 大于某个数了（我们设定的限流阈值），那么就开始拒绝请求以保护系统的负载了。

2、要会最常用的量测工具如直尺、卡尺、千分尺，另外还有显微镜、投影机等(一般会前面三种就可以) 。了解基本的QC七大手法。了解品保一些基本用语(如IQC，IPQC，FQC等。

3、在解题之前，首先要说明一点，商品的价值在交换的过程中是会变化的。这里要考虑到成本核算的问题，就是说鸡的成本不是一成不变的。 (i)第一次8元买进，对他来说(也对以后要与他交易的人来说)鸡的成本是8元。

4、从你的过去经历去大致预测将来你是否会在这个岗位扎根，能不能把我们这个岗位交给你，你能不能做好。

Q5: redis+nodejs实现限流的三种方式

综上，代码实现起始都不是很难，针对这些限流方式我们可以在AOP或者filter中加入以上代码，用来做到接口的限流，最终保护你的网站。Redis其实还有很多其他的用处，他的作用不仅仅是缓存，分布式锁的作用。

利用 Redis 令牌桶算法进行限流。和 Guava RateLimiter 的名字类似，但两者不一样。hystrix 插件是网关用来对流量进行熔断的核心实现。使用信号量的方式来处理请求，基于 Netflix/Hystrix 来实现的。

使用 Node.js 进行 Web App 开发人气暴涨背后的十大原因：加快开发进度Node.js 使用由 Google 开发的 V8 引擎，它可以将 JavaScript 编译成原生机器码并快速执行。

首先打开 Redis 的配置文件，在不同的系统和安装方式下文件位置可能不同，比如通过brew安装的 MacOS 下可能是在/usr/local/etc/redis.conf下面，通过apt-get安装的 Ubuntu 下可能是在/etc/redis/redis.conf下，总之找到配置文件。

其次，跨域有点难，但放在同一域下的不同项目是可以共享session的，CAS也不算复杂。

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