使用Redis原子计数器INCR实现分布式限流

分布式服务接口限流,通常会结合Redis来做,例如如果要设置每1s只能通过的请求数,通常会使用redis incr再设置过期时间,例如使用的键值对业务标识:秒级时间戳,并使用incr命令,每来一次请求,就增加1,然后与规则进行对比,并为键设置过期时间,例如1分钟。

一、INCR命令介绍

Redis Incr 命令将 key 中储存的数字值增一。如果 key 不存在，那么 key 的值会先被初始化为 0 ，然后再执行 INCR 操作。且将key的有效时间设置为长期有效 。如果值包含错误的类型，或字符串类型的值不能表示为数字，那么返回一个错误。本操作的值限制在 64 位(bit)有符号数字表示之内。

因为Redis没有专用的整数类型，所以在内存中是以字符串的形式存储的

二、常见使用场景

1、计数

我们可能常会统计网站页面每天访问量，通过incr命令在redis中设置key，每次增加1，设置24小时过期。

2、限流

日常的开放平台API一般常有限流，利用redis的incr命令可以实现一般的限流操作。如限制某接口每秒请求次数上限1000次

    /**
     * 1秒内最大1000次
     * @param key  可以设计为业务标识及接口标识+秒级时间戳组合。
     * @param expireMillis 过期时间60s
     * @return
     */
    public Boolean limiter(String key, Long expireMillis) {
        Long count = redisTemplate.opsForValue().increment(key, INCREMENT_STEP);
        if (1 == count) {
            redisTemplate.expire(key, expireMillis, TimeUnit.SECONDS);
        }
        if (count > 1000) {
            return Boolean.TRUE;
        }
        return Boolean.FALSE;
    }

3、幂等

MQ防止重复消费也可以利用INCR命令实现，如订单防重，订单5分钟之内只能被消费一次，订单号作为redis的key

  /**
     * 判断5分钟内只能消费一次
     * @param key  key
     * @param expireMillis 过期时间
     * @return
     */
    public Boolean barrier(String key, Long expireMillis) {
        Long count = redisTemplate.opsForValue().increment(key, INCREMENT_STEP);
        if (1 == count) {
            redisTemplate.expire(key, expireMillis, TimeUnit.MILLISECONDS);
        }
        if (count > 1) {
            return Boolean.TRUE;
        }
        return Boolean.FALSE;
    }