resilience4j(十):核心模块RateLimiter源码之RateLimiter核心接口实现

x33g5p2x  于2022-03-22 转载在 其他  
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核心流程图

通过下列流程图(简化)可看出,限流处理策略即将每次请求根据限流配置判断是否触发限流,当校验时线程中断,则抛出IllegalStateException,当触发限流时,抛出RequestNotPermitted异常,本次请求均会终止调用。否则,本次请求继续正常调用。

RateLimiterConfig

限流器核心配置。 比如timeoutDuration:1s,limitRefreshPeriod:3s,limitForPeriod:1000. 表示从应用启动后,每三秒至多允许1000个请求,获取授权操作最多可等待1s,超过1000请求,会抛出RequestNotPermitted异常,需等待下一个3s周期,重新刷新1000个授权。

private final Duration timeoutDuration;//获取授权操作的超时时间。 默认:5秒
    private final Duration limitRefreshPeriod;//限流周期时长。       默认:500纳秒
    private final int limitForPeriod;//周期内允许通过的请求数量。      默认:50

限流算法:

  • 令牌桶算法
    生成令牌速度固定,而请求去拿令牌是没有速度限制的。当面对瞬时大流量,令牌可能短时间被消耗而空,而在生成新的令牌前,后续流量会被拒绝。
    举个例子:xx车次,12306每个小时放100张票,14点刚放出100张,大家都去抢票,100张抢完了,其余人就买不到票,想买票只能等15点的100张票。如此反复。

  • 漏桶算法
    水先进到漏桶里,漏桶以一定的速度出水,当入水速度大于出水速度,且速度过大时,桶里的水溢出。
    通俗理解就是

RateLimiter最核心处是:获取permission。RateLimiter::getPermission,支持AtomicRateLimiter(令桶算法)和SemaphoreBasedRateLimiter(信号量机制)。默认使用AtomicRateLimiter(令桶算法)

AtomicRateLimiter

令桶算法

成员变量

// 限流器启动时系统时间(纳秒)
    private static final long nanoTimeStart = nanoTime();
    // 限流器名称
    private final String name;
    // 等待线程数
    private final AtomicInteger waitingThreads;
    // 限流器状态
    private final AtomicReference<State> state;
    // 事件处理器
    private final RateLimiterEventProcessor eventProcessor;

getPermission

calculateNextState

waitForPermissionIfNecessary

SemaphoreBasedRateLimiter

信号量机制
成员变量

//限流器名称
    private final String name;
    //限流器配置
    private final AtomicReference<RateLimiterConfig> rateLimiterConfig;
    //定时任务池,通过该scheduler去刷新信号量
    private final ScheduledExecutorService scheduler;
    //信号量
    private final Semaphore semaphore;
    //度量指标
    private final SemaphoreBasedRateLimiterMetrics metrics;
    //事件处理器
    private final RateLimiterEventProcessor eventProcessor;

通过构造方法可看出,SemaphoreBasedRateLimiter是通过ScheduledExecutorService去周期性的释放信号量,以刷新每个新周期的token。

getPermission

通过semaphore在规定时间内去获取信号量。

通过下图可看出,RateLimiter其实是以limitRefreshPeriod按纳秒单位切割JVM时间轴,每个周期允许tokean数为:limitForPeriod,tokean用完就park thread 等待下一个周期刷新的token。

事件订阅及消费和CircuitBreaker大体相同就不再介绍了。

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