前言
本文不是一个RateLimiter的详细分析,仅仅是概要分析。
令牌桶算法
一说到RateLimiter,必然要是说的令牌桶,它的大致逻辑如下:
按图实现
令牌桶的图,网上到处可见,按图实现也非常简单,无非是定时添加令牌桶,并提供一个获取令牌的函数,博主实现了一遍代码如下:
- import java.util.concurrent.*;
- public class MyRateLimiter {
- //令牌桶
- BlockingQueue<Integer>TOKEN_BUCKET=new LinkedBlockingDeque<>(5);
- public static void main(String[] args) {
- MyRateLimiter myRateLimiter=new MyRateLimiter();
- myRateLimiter.addTokenFixedRate();
- for(int i=0;i<10;i++){
- myRateLimiter.acqurie();
- System.out.println("第几次执行i:" + i + ",执行时间为:" + System.currentTimeMillis());
- }
- }
- /**
- * 定时添加令牌
- */
- public void addTokenFixedRate(){
- ScheduledExecutorService scheduledExecutorService= Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
- scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(()->{
- boolean suc=TOKEN_BUCKET.offer(1);
- if(!suc){
- System.out.println("令牌桶满了丢弃");
- }
- },0,200,TimeUnit.MILLISECONDS);
- }
- public void acqurie(){
- while (TOKEN_BUCKET.poll()==null){};
- }
- }
测试结果如下,基本满足要求
RateLimiter概要实现
我一开始是按照自己实现的逻辑,去查看Guava的RateLimiter的源码的,结果发现RateLimiter根本没有集合充当桶,核心是记录了下一令牌产生的时间与现存令牌数,并动态更新它们。
概要逻辑图如下:
按照这个图看核心代码就比较容易了,摘录核心代码如下:
- @CanIgnoreReturnValue
- public double acquire(int permits) {
- long microsToWait = reserve(permits);
- stopwatch.sleepMicrosUninterruptibly(microsToWait);
- return 1.0 * microsToWait / SECONDS.toMicros(1L);
- }
- //Reserve 一路向下能查到如下代码 reserveEarliestAvailable
- final long reserveEarliestAvailable(int requiredPermits, long nowMicros) {
- resync(nowMicros);
- long returnValue = nextFreeTicketMicros;
- // 现存令牌可以提供的令牌数
- double storedPermitsToSpend = min(requiredPermits, this.storedPermits);
- //需要刷新的令牌数
- double freshPermits = requiredPermits - storedPermitsToSpend;
- //等待时间=需要刷新的令牌数*固定间隔+存储许可等待时间
- long waitMicros =
- storedPermitsToWaitTime(this.storedPermits, storedPermitsToSpend)
- + (long) (freshPermits * stableIntervalMicros);
- //下次令牌生产时间=本次令牌生产时间+等待时间
- this.nextFreeTicketMicros = LongMath.saturatedAdd(nextFreeTicketMicros, waitMicros);
- this.storedPermits -= storedPermitsToSpend;
- return returnValue;
- }
总结:RateLimiter根本没有集合充当桶,核心是记录了下一令牌产生的时间与现存令牌数,并动态更新它们。最后,关注公众号Java技术栈,在后台回复:面试,可以获取我整理的 Java 系列面试题和答案,非常齐全。