SpringBoot基于Hutool工具实现接口限流

前言：

在高并发的场景下，接口限流是一个非常重要的功能，可以有效地控制系统的并发请求量，保证系统的稳定性和可用性。
接口限流是指在某个时间段内限制接口的请求量，以防止过多的请求占用服务器资源导致系统崩溃或性能下降。

以下是一些常见的接口限流方法：

1.计数器算法：使用一个计数器记录请求的数量，每次请求时增加计数器的值，当达到设定的限制值时，拒绝后续的请求。可以根据需要设置不同的限制值，如每秒钟的请求次数。缺点是无法应对突发流量。
2.漏桶算法：将请求看作水流，设置一个固定的速率（漏桶容量），每当收到请求时，加入到漏桶中。当漏桶满了后，多余的请求将会被丢弃。优点是可以稳定控制请求的速率。
3.令牌桶算法：将请求看作令牌，以固定速率往令牌桶中放入令牌。当请求到达时，需要从令牌桶中获取一个令牌才能继续处理。如果令牌桶为空，则请求被拒绝。优点是可以应对突发流量和平滑请求。
4.基于时间窗口的限流：在固定的时间窗口内，统计请求量，如果超过了设定的限制值，则拒绝后续请求。可以根据需要设置不同时间窗口的限制值，如每秒钟的请求次数、每分钟的请求次数等。
5.基于令牌桶+计数器的综合算法：使用令牌桶算法控制请求的速率，并结合计数器算法统计请求的数量。在一定时间窗口内，如果请求数量达到限制值或令牌桶为空，则拒绝后续请求。
需要根据实际情况选择适合的限流算法，并结合性能测试和监控工具对系统进行监控和调整。同时，可以结合黑白名单、用户认证、时间段限制等策略，进一步细化接口限流的方式。
下面是一个使用基于令牌桶算法的接口限流的SpringBoot演示代码，通过令牌桶算法进行接口限流可以有效地控制系统的并发请求量，提高系统的稳定性和可用性。
在本文的示例中，我们使用Hutool工具中的RateLimiter类作为令牌桶的实现，通过设置每秒放入令牌的速率来控制接口的并发请求量。当令牌桶中有足够的令牌时，请求可以被处理；否则，请求被拒绝或延迟处理。

功能实现：

首先，在你的项目的pom.xml文件中添加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.7.20</version>
</dependency>

使用Hutool工具和接口注解实现接口限流的步骤如下：

步骤1：创建自定义注解：

首先，我们需要创建一个自定义注解@RateLimit，用于标注需要进行限流的接口方法。在RateLimit注解中，我们可以设置相应的限流策略，例如每秒限制请求数量等。

import java.lang.annotation.ElementType;
import java.lang.annotation.Retention;
import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
import java.lang.annotation.Target;

@Target(ElementType.METHOD) // 该注解只能用于方法上
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // 运行时保留该注解信息
public @interface RateLimit {
    int value() default 10; // 默认每秒限制10个请求
}

步骤2：使用注解进行接口限流：

在需要进行限流的接口方法上，添加@RateLimit注解，并设置相应的限流参数。

@RestController
public class DemoController {
    
    @GetMapping("/api/demo")
    @RateLimit(5) // 每秒限制5个请求
    public String demo() {
        // 接口方法的逻辑
        return "Hello, World!";
    }
}

步骤3：实现接口限流逻辑：

创建一个接口限流的拦截器RateLimitInterceptor，通过AOP的方式在进入接口方法之前进行限流判断。

@Component
@Aspect
public class RateLimitInterceptor {
    
    private final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(10); // 每秒限制10个请求

    @Around("@annotation(RateLimit)")
    public Object around(ProceedingJoinPoint point) throws Throwable {
        if (rateLimiter.tryAcquire()) {
            return point.proceed();
        } else {
            throw new RuntimeException("接口限流，请稍后再试！");
        }
    }
}

使用示例：

引入Hutool工具和实现接口限流的注解后，我们可以对需要进行限流的接口方法进行标注，例如：

@RestController
public class DemoController {
    
    @GetMapping("/api/demo")
    @RateLimit(5) // 每秒限制5个请求
    public String demo() {
        // 接口方法的逻辑
        return "Hello, World!";
    }
}

以上示例演示了如何对/api/demo接口进行限流，每秒最多只能处理5个请求。当请求超过限制时，会返回响应的限流提示信息。