接口限流常见的四种算法

接口限流常见的四种算法
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固定窗口计数器

将时间划分为多个窗口,窗口内出现一次请求就将计数器加一,如果计数器超过了限制数量,则本窗口内后续请求都被丢弃当,时间到达下一个窗口时,计数器重置。

固定窗口计数器是最为简单的算法,但这个算法有时会出现通过请求量允许为限制的两倍。考虑如下情况:限制 1 秒内最多通过 5 个请求,在第一个窗口的最后半秒内通过了 5 个请求,第二个窗口的前半秒内又通过了 5 个请求。这样看来就是在 1 秒内通过了10 个请求。

滑动窗口计数器

将时间划分为多个区间,在每个区间内每有一次请求就将计数器加一维持一个时间窗口,占据多个区间。每经过一个区间的时间,则抛弃最老的一个区间,并纳入最新的一个区间。如果当前窗口内区间的请求计数总和超过了限制数量,则本窗口内后续请求都被丢弃。

滑动窗口计数器是通过将窗口再细分,并且按照时间 " 滑动 ",这种算法避免了固定窗口计数器带来的双倍突发请求,但时间区间的精度越高,算法所需的空间容量就越大。

漏桶算法

将每个请求视作 " 水滴 " 放入 " 漏桶 " 进行存储。“漏桶 " 以固定速率向外 " 漏 " 出请求来执行如果 " 漏桶 " 空了则停止 " 漏水”。如果 " 漏桶 " 满了则多余的 " 水滴 " 会被直接丢弃。

漏桶算法多使用队列实现,服务的请求会存到队列中,服务的提供方则按照固定的速率从队列中取出请求并执行,过多的请求则放在队列中排队或直接拒绝。

漏桶算法的缺陷也很明显,当短时间内有大量的突发请求时,即便此时服务器没有任何负载,每个请求也都得在队列中等待一段时间才能被响应。

令牌桶算法

令牌以固定速率生成,生成的令牌放入令牌桶中存放,如果令牌桶满了则多余的令牌会直接丢弃,当请求到达时,会尝试从令牌桶中取令牌,取到了令牌的请求可以执行。如果桶空了,那么尝试取令牌的请求会被直接丢弃。

令牌桶算法既能够将所有的请求平均分布到时间区间内,又能接受服务器能够承受范围内的突发请求,因此是目前使用较为广泛的一种限流算法

接口限流具体实现:Sentinel 链接

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