令牌桶算法-限流

在令牌桶算法中有一个程序以某种恒定的速度生成令牌，并存入令牌桶中，而每个请求需要先获取令牌才能执行，如果没有获取到令牌的请求可以选择等待或者放弃执行，如下图所示：

我们可以使用 Google 开源的 guava 包，很方便的实现令牌桶算法，首先在 pom.xml 添加 guava 引用，配置如下：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>28.2-jre</version>
</dependency>

具体实现代码如下：

/**
 * Guava 实现限流
 */
public class RateLimiterExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 每秒产生 10 个令牌（每 100 ms 产生一个）
        RateLimiter rt = RateLimiter.create(10);
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            new Thread(() -> {
                // 获取 1 个令牌
                rt.acquire();
                System.out.println("正常执行方法，ts:" + Instant.now());
            }).start();
        }
    }
}

以上程序的执行结果为：

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:37.175Z

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:37.237Z

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:37.339Z

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:37.442Z

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:37.542Z

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:37.640Z

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:37.741Z

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:37.840Z

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:37.942Z

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:38.042Z

正常执行方法，ts:2020-05-15T14:46:38.142Z

从以上结果可以看出令牌确实是每 100ms 产生一个，而 acquire() 方法为阻塞等待获取令牌，它可以传递一个 int 类型的参数，用于指定获取令牌的个数。它的替代方法还有 tryAcquire()，此方法在没有可用令牌时就会返回 false 这样就不会阻塞等待了。当然 tryAcquire() 方法也可以设置超时时间，未超过最大等待时间会阻塞等待获取令牌，如果超过了最大等待时间，还没有可用的令牌就会返回 false。

注意：使用 guava 实现的令牌算法属于程序级别的单机限流方案，而上面使用 Redis-Cell 的是分布式的限流方案。