【限流】4 种常见的限流实现方案

柔情只为你懂 2023-10-13 20:52 69阅读 0赞

在微服务应用中，考虑到技术栈的组合，团队人员的开发水平，以及易维护性等因素，一个比较通用的做法是，利用 AOP 技术 + 自定义注解实现 对特定的方法或接口进行限流。

下面基于这个思路来分别介绍下几种常用的限流方案的实现：

*  基于 guava 限流实现（单机版）
 *  基于 sentinel 限流实现（分布式版）
 *  基于 redis+lua 限流实现（分布式版）
 *  网关限流（分布式版）
 *  自定义 starter 限流实现

## 1. 基于 guava 限流实现（单机版） ##

guava 为谷歌开源的一个比较实用的组件，利用这个组件可以帮助开发人员完成常规的限流操作，接下来看具体的实现步骤

#### 1、引入依赖： ####

<dependency>
        <groupId>com.google.guava</groupId>
        <artifactId>guava</artifactId>
        <version>30.1-jre</version>
    </dependency>

#### 2、自定义限流注解 ####

自定义一个限流用的注解，后面在需要限流的方法或接口上面只需添加该注解即可

@Documented
    @Target(value = ElementType.METHOD)
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface GuavaLimitRateAnnotation {
        
        // 限制类型
        String limitType();
        
        // 每秒 5 个请求
        double limitCount() default 5d;
    }

#### 3、限流 AOP 类 ####

通过AOP前置通知的方式拦截添加了上述自定义限流注解的方法，解析注解中的属性值，并以该属性值作为 guava 提供的限流参数，该类为整个实现的核心所在

@Aspect
    @Component
    public class GuavaLimitRateAspect {
        
    
        private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GuavaLimitRateAspect.class);
    
        @Before("execution(@GuavaLimitRateAnnotation * *(..))")
        public void limit(JoinPoint joinPoint) {
        
            // 1.获取当前方法
            Method currentMethod = getCurrentMethod(joinPoint);
            if (Objects.isNull(currentMethod)) {
        
                return;
            }
            // 2.从方法注解定义上获取限流的类型
            String limitType = currentMethod.getAnnotation(GuavaLimitRateAnnotation.class).limitType();
            double limitCount = currentMethod.getAnnotation(GuavaLimitRateAnnotation.class).limitCount();
            // 3.使用guava的令牌桶算法获取一个令牌，获取不到先等待
            RateLimiter rateLimiter = RateLimitHelper.getRateLimiter(limitType, limitCount);
            boolean b = rateLimiter.tryAcquire();
            if (b) {
        
                System.out.println("获取到令牌");
            } else {
        
                HttpServletResponse resp = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getResponse();
                JSONObject jsonObject = new JSONObject();
                jsonObject.put("success",false);
                jsonObject.put("msg","限流中");
                try {
        
                    output(resp, jsonObject.toJSONString());
                } catch (Exception e) {
        
                    logger.error("error,e:{}", e);
                }
            }
        }
    
        public void output(HttpServletResponse response, String msg) throws IOException {
        
            response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
            ServletOutputStream outputStream = null;
            try {
        
                outputStream = response.getOutputStream();
                outputStream.write(msg.getBytes("UTF-8"));
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            } finally {
        
                assert outputStream != null;
                outputStream.flush();
                outputStream.close();
            }
        }
    
        private Method getCurrentMethod(JoinPoint joinPoint) {
        
            Method[] methods = joinPoint.getTarget().getClass().getMethods();
            Method target = null;
            for (Method method : methods) {
        
                if (method.getName().equals(joinPoint.getSignature().getName())) {
        
                    target = method;
                    break;
                }
            }
            return target;
        }
    
    }

其中限流的核心 API 即为 `RateLimiter` 这个对象，涉及到的 `RateLimitHelper` 类如下：

public class RateLimitHelper {
        
    
        private RateLimitHelper(){
        }
    
        private static Map<String, RateLimiter> rateMap = new HashMap<>();
    
        public static RateLimiter getRateLimiter(String limitType, double limitCount ){
        
            RateLimiter rateLimiter = rateMap.get(limitType);
            if(rateLimiter == null){
        
                rateLimiter = RateLimiter.create(limitCount);
                rateMap.put(limitType,rateLimiter);
            }
            return rateLimiter;
        }
    
    }

#### 4、测试 ####

@RestController
    @RequestMapping("/limit")
    public class LimitController {
        
    
        @GetMapping("/limitByGuava")
        @GuavaLimitRateAnnotation(limitType = "测试限流", limitCount = 1)
        public String limitByGuava() {
        
            return "limitByGuava";
        }
    
    }

在接口中为了模拟出效果，我们将参数设置的非常小，即QPS为1，可以预想当每秒请求超过1时将会出现被限流的提示，启动工程并验证接口，每秒1次的请求，可以正常得到结果，效果如下：  
![在这里插入图片描述][e8f36a4ca5304ae38e7cf7a553d51bd9.png]  
快速刷接口，将会看到下面的效果：  
![在这里插入图片描述][80f8feacb9b842faad0a9f74c49a2c02.png]

## 2. 基于 sentinel 限流实现（分布式版） ##

sentinel 通常是需要结合 springcloud-alibaba 框架一起实用的，而且与框架集成之后，可以配合控制台一起使用达到更好的效果，实际上，sentinel 官方也提供了相对原生的 SDK 可供使用，接下来就以这种方式进行整合

#### 1、引入依赖 ####

<dependency>
        <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
        <artifactId>sentinel-core</artifactId>
        <version>1.8.0</version>
    </dependency>

#### 2、自定义限流注解 ####

@Documented
    @Target(value = ElementType.METHOD)
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface SentinelLimitRateAnnotation {
        
    
        // 限制类型
        String resourceName();
        
        // 每秒 5 个
        int limitCount() default 5;
        
    }

#### 3、自定义AOP类实现限流 ####

该类的实现思路与上述使用guava类似，不同的是，这里使用的是sentinel原生的限流相关的API，对此不够属性的可以查阅官方的文档进行学习，这里就不展开来说了

@Aspect
    @Component
    public class SentinelLimitRateAspect {
        
    
        @Pointcut(value = "@annotation(com.hcr.sbes.limit.sentinel.SentinelLimitRateAnnotation)")
        public void rateLimit() {
        
    
        }
    
        @Around("rateLimit()")
        public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
        
            // 1.获取当前方法
            Method currentMethod = getCurrentMethod(joinPoint);
            if (Objects.isNull(currentMethod)) {
        
                return null;
            }
            // 2.从方法注解定义上获取限流的类型
            String resourceName = currentMethod.getAnnotation(SentinelLimitRateAnnotation.class).resourceName();
            if(StringUtils.isEmpty(resourceName)){
        
                throw new RuntimeException("资源名称为空");
            }
            int limitCount = currentMethod.getAnnotation(SentinelLimitRateAnnotation.class).limitCount();
            // 3.初始化规则
            initFlowRule(resourceName,limitCount);
            Entry entry = null;
            Object result = null;
            try {
        
                entry = SphU.entry(resourceName);
                try {
        
                    result = joinPoint.proceed();
                } catch (Throwable throwable) {
        
                    throwable.printStackTrace();
                }
            } catch (BlockException ex) {
        
                // 资源访问阻止，被限流或被降级，在此处进行相应的处理操作
                System.out.println("blocked");
                return "被限流了";
            } catch (Exception e) {
        
                Tracer.traceEntry(e, entry);
            } finally {
        
                if (entry != null) {
        
                    entry.exit();
                }
            }
            return result;
        }
    
        private static void initFlowRule(String resourceName,int limitCount) {
        
            List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
            FlowRule rule = new FlowRule();
            //设置受保护的资源
            rule.setResource(resourceName);
            //设置流控规则 QPS
            rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
            //设置受保护的资源阈值
            rule.setCount(limitCount);
            rules.add(rule);
            //加载配置好的规则
            FlowRuleManager.loadRules(rules);
        }
    
        private Method getCurrentMethod(JoinPoint joinPoint) {
        
            Method[] methods = joinPoint.getTarget().getClass().getMethods();
            Method target = null;
            for (Method method : methods) {
        
                if (method.getName().equals(joinPoint.getSignature().getName())) {
        
                    target = method;
                    break;
                }
            }
            return target;
        }
    
    }

#### 4、测试接口 ####

@GetMapping("/limitBySentinel")
    @SentinelLimitRateAnnotation(resourceName = "测试限流2", limitCount = 1)
    public String limitBySentinel() {
        
        return "limitBySentinel";
    }

## 3. 基于 redis+lua 限流实现（分布式版） ##

redis是线程安全的，天然具有线程安全的特性，支持原子性操作，限流服务不仅需要承接超高QPS，还要保证限流逻辑的执行层面具备线程安全的特性，利用Redis这些特性做限流，既能保证线程安全，也能保证性能

基于redis的限流实现完整流程如下图：  
![在这里插入图片描述][c128d432cb594cf2b967a4376fe5e458.png]  
结合上面的流程图，这里梳理出一个整体的实现思路：

1.  编写 lua 脚本，指定入参的限流规则，比如对特定的接口限流时，可以根据某个或几个参数进行判定，调用该接口的请求，在一定的时间窗口内监控请求次数；
2.  既然是限流，最好能够通用，可将限流规则应用到任何接口上，那么最合适的方式就是通过自定义注解形式切入；
3.  提供一个配置类，被 spring 的容器管理，redisTemplate 中提供了 DefaultRedisScript这个 bean；
4.  提供一个能动态解析接口参数的类，根据接口参数进行规则匹配后触发限流；

#### 1、引入 redis 依赖 ####

<dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>

#### 2、自定义注解 ####

@Documented
    @Target(value = ElementType.METHOD)
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface RedisLimitAnnotation {
        
    
        /**
         * key
         */
        String key() default "";
    
        /**
         * Key的前缀
         */
        String prefix() default "";
    
        /**
         * 限流时间内限流次数
         */
        int count();
    
        /**
         * 限流时间，单位秒
         */
        int period();
    
        /**
         * 限流的类型(接口、请求ip、用户自定义key)
         */
        LimitTypeEnum limitType() default LimitTypeEnum.INTERFACE;
    
    }

`LimitTypeEnum`：枚举类，定义限流类型

@Getter
    public enum LimitTypeEnum {
        
    
        // 默认限流策略，针对某一个接口进行限流
        INTERFACE
        ,
    
        // 根据IP地址进行限流
        IP
        ,
    
        // 自定义的Key
        CUSTOMER
        ;
    
    }

#### 3、自定义 redis 配置类：解决 redis 序列化与读取 lua 脚本 ####

@Configuration
    public class RedisConfiguration {
        
    
        @Bean
        public DefaultRedisScript<Number> redisLuaScript() {
        
            DefaultRedisScript<Number> redisScript = new DefaultRedisScript<>();
            redisScript.setScriptSource(new ResourceScriptSource(new ClassPathResource("lua\\limit.lua")));
            // 设置lua脚本返回值类型 需要同lua脚本中返回值一致
            redisScript.setResultType(Number.class);
            return redisScript;
        }
    
        @Bean("redisTemplate")
        public RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(RedisConnectionFactory redisConnectionFactory) {
        
            RedisTemplate<String, Object> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
            redisTemplate.setConnectionFactory(redisConnectionFactory);
            Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
            //设置value的序列化方式为JSOn
            redisTemplate.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
            //设置key的序列化方式为String
            redisTemplate.setKeySerializer(new StringRedisSerializer());
            redisTemplate.setHashKeySerializer(new StringRedisSerializer());
            redisTemplate.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
            redisTemplate.afterPropertiesSet();
            return redisTemplate;
        }
    
    }

#### 4、自定义限流 AOP 类：进行限流操作 ####

@Aspect
    @Component
    public class RedisLimitAspect {
        
    
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(RedisLimitAspect.class);
    
        @Autowired
        private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
    
        @Autowired
        private DefaultRedisScript<Number> redisLuaScript;
    
        @Pointcut(value = "@annotation(com.hcr.sbes.limit.redis.RedisLimitAnnotation)")
        public void rateLimit() {
        
    
        }
    
        @Around("rateLimit()")
        public Object interceptor(ProceedingJoinPoint joinPoint) throws Throwable {
        
            MethodSignature signature = (MethodSignature) joinPoint.getSignature();
            Method method = signature.getMethod();
            RedisLimitAnnotation rateLimit = method.getAnnotation(RedisLimitAnnotation.class);
            if (Objects.isNull(rateLimit)) {
        
                return joinPoint.proceed();
            }
            String key = getKeyByLimitType(rateLimit, signature);
            //调用lua脚本，获取返回结果，这里即为请求的次数
            Number number = redisTemplate.execute(redisLuaScript, Collections.singletonList(key), rateLimit.count(), rateLimit.period());
            if (number != null && number.intValue() != 0 && number.intValue() <= rateLimit.count()) {
        
                logger.info("限流时间段内访问了第：{} 次", number);
                return joinPoint.proceed();
            }
            throw new RuntimeException("访问频率过快，被限流了");
        }
    
        /**
         * redis key 有三种
         * 1. 自定义Key: prefix + ":" + key (key 不能为空)
         * 2. 接口key：prefix + ":" + 接口全类名
         * 3. Ip key：prefix + ":" + ip + "-" + 接口全类名
         *
         * @author zzc
         * @date 2023/7/20 16:33
         * @param redisLimitAnnotation
         * @param signature
         * @return java.lang.String
         */
        private String getKeyByLimitType(RedisLimitAnnotation redisLimitAnnotation, MethodSignature signature) {
        
            String key = "";
            LimitTypeEnum limitTypeEnum = redisLimitAnnotation.limitType();
            String prefix = redisLimitAnnotation.prefix();
            if (StringUtils.isNotBlank(prefix)) {
        
                key = prefix + ":";
            }
            if (LimitTypeEnum.CUSTOMER == limitTypeEnum) {
        
                // 自定义
                String tempKey = redisLimitAnnotation.key();
                if (StringUtils.isBlank(tempKey)) {
        
                    throw new RuntimeException("自定义类型下 key 不能为空!");
                }
                return key + tempKey;
            }
            Method method = signature.getMethod();
            Class<?> targetClass = method.getDeclaringClass();
            String classFullName = targetClass.getName() + "-" + method.getName();
            if (LimitTypeEnum.INTERFACE == limitTypeEnum) {
        
                return key + classFullName;
            }
            // IP
            HttpServletRequest request = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
            String ipAddress = IpUtil.getIpAddr(request);
            return key + ipAddress + "-" + classFullName;
        }
    
    }

`IpUtil`：获取 ip

public class IpUtil {
        
    
        public static String getIpAddr(HttpServletRequest request) {
        
            String ip = request.getHeader("x-forwarded-for");
            if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
        
                ip = request.getHeader("Proxy-Client-IP");
            }
            if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
        
                ip = request.getHeader("WL-Proxy-Client-IP");
            }
            if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
        
                ip = request.getHeader("HTTP_CLIENT_IP");
            }
            if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
        
                ip = request.getHeader("HTTP_X_FORWARDED_FOR");
            }
            if (ip == null || ip.length() == 0 || "unknown".equalsIgnoreCase(ip)) {
        
                ip = request.getRemoteAddr();
            }
            // 本机访问
            if ("localhost".equalsIgnoreCase(ip) || "127.0.0.1".equalsIgnoreCase(ip) || "0:0:0:0:0:0:0:1".equalsIgnoreCase(ip)){
        
                // 根据网卡取本机配置的IP
                InetAddress inet;
                try {
        
                    inet = InetAddress.getLocalHost();
                    ip = inet.getHostAddress();
                } catch (UnknownHostException e) {
        
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            // 对于通过多个代理的情况，第一个IP为客户端真实IP,多个IP按照','分割
            //"***.***.***.***".length() = 15
            if (null != ip && ip.length() > 15) {
        
                if (ip.indexOf(",") > 15) {
        
                    ip = ip.substring(0, ip.indexOf(","));
                }
            }
            return ip;
        }
        
    }

该类要做的事情和上面的两种限流措施类似，不过在这里核心的限流是通过读取lua脚步，通过参数传递给lua脚步实现的

#### 5、自定义 lua 脚本：保证redis中操作原子性 ####

在工程的 `resources/lua` 目录下，添加如下的 lua 脚本

-- 定义变量：redis中key值、规定的时间段内访问次数、redis中过期时间、当前访问次数
    
    local key = KEYS[1]
    local limit = tonumber(ARGV[1])
    local count = tonumber(ARGV[2])
    local current = tonumber(redis.call('get', key) or "0")
    
    if current + 1 > limit then
      return 0
    end
       -- 没有超阈值，将当前访问数量+1，
       current = redis.call("INCRBY", key, "1")
    if tonumber(current) == 1 then
       -- 设置过期时间
       redis.call("expire", key, count)
    end
       return tonumber(current)

#### 6、测试接口 ####

@RestController
    @RequestMapping("/limit")
    public class LimitController {
        
    
        @GetMapping("/limitByRedis")
        @RedisLimitAnnotation(key = "limitByRedis", period = 1, count = 1, limitType = LimitTypeEnum.IP)
        public String limitByRedis() {
        
            return "limitByRedis";
        }
    
    }

[JAVA自定义注解实现接口/ip限流][JAVA_ip]

## 4. 基于网关 gateway 限流（分布式版） ##

gateway：使用的是 Redis 加 lua 脚本的方式实现的令牌桶

暂不作介绍

## 5. 自定义starter限流实现 ##

上面通过案例介绍了几种常用的限流实现，可以看到这些限流的实现都是在具体的工程模块中嵌入的。

事实上，在真实的微服务开发中，一个项目可能包含了众多的微服务模块，为了减少重复造轮子，避免每个微服务模块中单独实现，可以考虑将限流的逻辑实现封装成一个 SDK，即作为一个 springboot 的 starter 的方式被其他微服务模块进行引用即可。

这也是目前很多生产实践中比较通用的做法，接下来看看具体的实现吧。

### 5.1 准备 ###

创建一个空的springboot工程，工程目录结构如下图，目录说明：

*  annotation：存放自定义的限流相关的注解；
 *  aspect：存放不同的限流实现，比如基于guava的aop，基于sentinel的aop实现等；
 *  spring.factories：自定义待装配的aop实现类

![在这里插入图片描述][309e814dde9b408a8c9bc53f92bc3472.png]

### 5.2 代码实战 ###

#### 5.2.1 导入基础的依赖 ####

这里包括如下几个必须的依赖：

*  spring-boot-starter；
 *  guava；
 *  spring-boot-autoconfigure；
 *  sentinel-core；

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.aspectj</groupId>
            <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.google.guava</groupId>
            <artifactId>guava</artifactId>
            <version>31.1-jre</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-core</artifactId>
            <version>1.8.0</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.78</version>
        </dependency>
    </dependencies>
    
    
    
    
    
    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <version>3.8.1</version>
                <configuration>
                    <source>1.8</source>
                    <target>1.8</target>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

【注意】：这里需要替换成 `maven` 打包工具。

#### 5.2.2 自定义注解 ####

目前该SDK支持三种限流方式，即后续其他微服务工程中可以通过添加这3种注解即可实现限流，分别是基于guava的令牌桶，基于sentinel的限流，基于java自带的Semaphore限流，三个自定义注解类如下：

令牌桶:

@Target(value = ElementType.METHOD)
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface GuavaLimiter {
        
    
        int value() default 50;
    
    }

Semaphore：

@Target(value = ElementType.METHOD)
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface SemaphoreLimiter {
        
    
        int value() default 50;
        
    }

sentinel：

@Target(value = ElementType.METHOD)
    @Retention(value = RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface SentinelLimiter {
        
    
        String resourceName();
    
        int limitCount() default 50;
        
    }

#### 5.2.3 限流实现 AOP 类 ####

具体的限流在 AOP 中进行实现，思路和上一章节类似，即通过环绕通知的方式，先解析那些添加了限流注解的方法，然后解析里面的参数，进行限流的业务实现

基于 guava 的 aop 实现：

@Slf4j
    @Aspect
    @Component
    public class GuavaAspect {
        
    
        private final Map<String, RateLimiter> rateLimiters = new ConcurrentHashMap<>();
    
        @Pointcut("@annotation(com.zzc.annotation.GuavaLimiter)")
        public void aspect() {
        
        }
    
        @Around(value = "aspect()")
        public Object around(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
        
            log.debug("准备限流");
            Object target = point.getTarget();
            String targetName = target.getClass().getName();
            String methodName = point.getSignature().getName();
            Object[] arguments = point.getArgs();
            Class<?> targetClass = Class.forName(targetName);
            Class<?>[] argTypes = ReflectUtils.getClasses(arguments);
            Method method = targetClass.getDeclaredMethod(methodName, argTypes);
            // 获取目标method上的限流注解@Limiter
            GuavaLimiter limiter = method.getAnnotation(GuavaLimiter.class);
            RateLimiter rateLimiter = null;
            Object result = null;
            if (Objects.isNull(limiter)) {
        
                return point.proceed();
            }
            // 以 class + method + parameters为key，避免重载、重写带来的混乱
            String key = targetName + "." + methodName + Arrays.toString(argTypes);
            rateLimiter = rateLimiters.get(key);
            if (null == rateLimiter) {
        
                // 获取限定的流量
                // 为了防止并发
                rateLimiters.putIfAbsent(key, RateLimiter.create(limiter.value()));
                rateLimiter = rateLimiters.get(key);
            }
            boolean b = rateLimiter.tryAcquire();
            if(b) {
        
                log.debug("得到令牌，准备执行业务");
                return point.proceed();
            } else {
        
                HttpServletResponse resp = ((ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getResponse();
                JSONObject jsonObject = new JSONObject();
                jsonObject.put("success",false);
                jsonObject.put("msg","限流中");
                try {
        
                    output(resp, jsonObject.toJSONString());
                }catch (Exception e){
        
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            log.debug("退出限流");
            return result;
        }
    
        public void output(HttpServletResponse response, String msg) throws IOException {
        
            response.setContentType("application/json;charset=UTF-8");
            ServletOutputStream outputStream = null;
            try {
        
                outputStream = response.getOutputStream();
                outputStream.write(msg.getBytes("UTF-8"));
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            } finally {
        
                outputStream.flush();
                outputStream.close();
            }
        }
    }

基于 Semaphore 的 aop 实现：

@Slf4j
    @Aspect
    @Component
    public class SemaphoreAspect {
        
    
        private final Map<String, Semaphore> semaphores = new ConcurrentHashMap<>();
    
        @Pointcut("@annotation(com.zzc.annotation.SemaphoreLimiter)")
        public void aspect() {
        
    
        }
    
        @Around(value = "aspect()")
        public Object around(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
        
            log.debug("进入限流aop");
            Object target = point.getTarget();
            String targetName = target.getClass().getName();
            String methodName = point.getSignature().getName();
            Object[] arguments = point.getArgs();
            Class<?> targetClass = Class.forName(targetName);
            Class<?>[] argTypes = ReflectUtils.getClasses(arguments);
            Method method = targetClass.getDeclaredMethod(methodName, argTypes);
            // 获取目标method上的限流注解@Limiter
            SemaphoreLimiter limiter = method.getAnnotation(SemaphoreLimiter.class);
            Object result = null;
            if (Objects.isNull(limiter)) {
        
                return point.proceed();
            }
            // 以 class + method + parameters为key，避免重载、重写带来的混乱
            String key = targetName + "." + methodName + Arrays.toString(argTypes);
            // 获取限定的流量
            Semaphore semaphore = semaphores.get(key);
            if (null == semaphore) {
        
                semaphores.putIfAbsent(key, new Semaphore(limiter.value()));
                semaphore = semaphores.get(key);
            }
            try {
        
                semaphore.acquire();
                result = point.proceed();
            } finally {
        
                if (null != semaphore) {
        
                    semaphore.release();
                }
            }
            log.debug("退出限流");
            return result;
        }
    
    }

基于 sentinel 的 aop 实现：

@Aspect
    @Component
    public class SentinelAspect {
        
    
        @Pointcut(value = "@annotation(com.zzc.annotation.SentinelLimiter)")
        public void rateLimit() {
        
    
        }
    
        @Around("rateLimit()")
        public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint) {
        
            //1、获取当前的调用方法
            Method currentMethod = getCurrentMethod(joinPoint);
            if (Objects.isNull(currentMethod)) {
        
                return null;
            }
            //2、从方法注解定义上获取限流的类型
            String resourceName = currentMethod.getAnnotation(SentinelLimiter.class).resourceName();
            if(StringUtils.isEmpty(resourceName)){
        
                throw new RuntimeException("资源名称为空");
            }
            int limitCount = currentMethod.getAnnotation(SentinelLimiter.class).limitCount();
            initFlowRule(resourceName,limitCount);
    
            Entry entry = null;
            Object result = null;
            try {
        
                entry = SphU.entry(resourceName);
                try {
        
                    result = joinPoint.proceed();
                } catch (Throwable throwable) {
        
                    throwable.printStackTrace();
                }
            } catch (BlockException ex) {
        
                // 资源访问阻止，被限流或被降级
                // 在此处进行相应的处理操作
                System.out.println("blocked");
                return "被限流了";
            } catch (Exception e) {
        
                Tracer.traceEntry(e, entry);
            } finally {
        
                if (entry != null) {
        
                    entry.exit();
                }
            }
            return result;
        }
    
        private static void initFlowRule(String resourceName,int limitCount) {
        
            List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
            FlowRule rule = new FlowRule();
            //设置受保护的资源
            rule.setResource(resourceName);
            //设置流控规则 QPS
            rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
            //设置受保护的资源阈值
            rule.setCount(limitCount);
            rules.add(rule);
            //加载配置好的规则
            FlowRuleManager.loadRules(rules);
        }
    
        private Method getCurrentMethod(JoinPoint joinPoint) {
        
            Method[] methods = joinPoint.getTarget().getClass().getMethods();
            Method target = null;
            for (Method method : methods) {
        
                if (method.getName().equals(joinPoint.getSignature().getName())) {
        
                    target = method;
                    break;
                }
            }
            return target;
        }
    
    }

#### 5.2.4 配置自动装配 AOP 实现 ####

在resources目录下创建上述的spring.factories文件，内容如下，通过这种方式配置后，其他应用模块引入了当前的SDK的jar之后，就可以实现开箱即用了；

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
      com.zzc.aspect.GuavaAspect,\
      com.zzc.aspect.SemaphoreAspect,\
      com.zzc.aspect.SentinelAspect

#### 5.2.5 将工程打成 jar 进行安装 ####

`mvn-install` 命令

![在这里插入图片描述][029603e07e954f1a974b63de1b8f95d6.png]

#### 5.2.6 在其他的工程中引入上述 SDK ####

<dependency>
        <groupId>com.zzc</groupId>
        <artifactId>biz-limit</artifactId>
        <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    </dependency>

#### 5.2.7 编写测试接口 ####

@RestController
    @RequestMapping("/limit")
    public class LimitController {
        
    
        @GuavaLimiter(1)
        @GetMapping("/guavaLimiter")
        public String guavaLimiter(){
        
            return "guavaLimiter";
        }
    
    }

> 上述通过starter的方式实现了一种更优雅的限流集成方式，也是生产中比较推荐的一种方式，不过当前的案例还比较粗糙，需要使用的同学还需根据自己的情况完善里面的逻辑，进一步的封装以期得到更好的效果。

[e8f36a4ca5304ae38e7cf7a553d51bd9.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/e8f36a4ca5304ae38e7cf7a553d51bd9.png
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