令牌桶算法

令牌桶算法是比较常见的限流算法之一，大概描述如下：

1）所有的请求在处理之前都需要拿到一个可用的令牌才会被处理；

2）根据限流大小，设置按照一定的速率往桶里添加令牌；

3）桶设置最大的放置令牌限制，当桶满时、新添加的令牌就被丢弃或者拒绝；

4）请求达到后首先要获取令牌桶中的令牌，拿着令牌才可以进行其他的业务逻辑，处理完业务逻辑之后，将令牌直接删除；

5）令牌桶有最低限额，当桶中的令牌达到最低限额的时候，请求处理完之后将不会删除令牌，以此保证足够的限流

令牌桶上有个水龙头限制了流速，而令牌桶有个最大的缓存容量。当用户请求进行高并发请求后，会尝试获取令牌，当获取到令牌说明可以放行到后台进行访问，如果获取不到令牌，则可以直接丢弃。

用户进行高并发访问时候，比如令牌桶最大的缓存容量10w，且流速是1w/s。当一秒的并发量也是10w时，获取令牌没问题，进行放行。当下一秒也有10w个请求进来时，只能放行1w到后台，其他请求使用拒绝服务。

这个算法的实现，有很多技术，Guava(读音: 瓜哇)是其中之一，redis客户端也有其实现。

代码实现

需求：每个ip地址1秒内只能发送1次请求goods，多出来的请求返回429错误。

（1）spring cloud gateway 默认使用redis的RateLimter限流算法来实现。所以我们要使用首先需要引入redis的依赖

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

（2）定义KeyResolver

在GatewayApplicatioin引导类中添加如下代码，KeyResolver用于计算某一个类型的限流的KEY也就是说，可以通过KeyResolver来指定限流的Key。

@Bean
public KeyResolver ipKeyResolver(){
    return new KeyResolver() {
        @Override
        public Mono<String> resolve(ServerWebExchange exchange) {
            return Mono.just(exchange.getRequest().getRemoteAddress().getHostName());
        }
    };
}

（3）配置文件配置redis及限流策略。某个服务的filters下，加入如下代码。

        filters:
        - StripPrefix= 1
        - name: RequestRateLimiter #请求数限流 名字不能随便写 
          args:
            key-resolver: "#{@ipKeyResolver}"
            redis-rate-limiter.replenishRate: 1 #令牌桶每秒填充平均速率
            redis-rate-limiter.burstCapacity: 1 #令牌桶总容量

解释：

burstCapacity：令牌桶总容量。
replenishRate：令牌桶每秒填充平均速率。
key-resolver：用于限流的键的解析器的 Bean 对象的名字。它使用 SpEL 表达式根据#{@beanName}从 Spring 容器中获取 Bean 对象。

通过在replenishRate和中设置相同的值来实现稳定的速率burstCapacity。设置burstCapacity高于时，可以允许临时突发replenishRate。在这种情况下，需要在突发之间允许速率限制器一段时间（根据replenishRate），因为2次连续突发将导致请求被丢弃（HTTP 429 - Too Many Requests）

key-resolver: "#{@userKeyResolver}" 用于通过SPEL表达式来指定使用哪一个KeyResolver.

如上配置：

表示一秒内，允许一个请求通过，令牌桶的填充速率也是一秒钟添加一个令牌。

最大突发状况也只允许一秒内有一次请求，可以根据业务来调整。

网关限流 --- 令牌桶算法

令牌桶算法

代码实现