Go如何实现HTTP请求限流示例
来源:脚本之家
时间:2023-01-07 12:01:39 228浏览 收藏
IT行业相对于一般传统行业,发展更新速度更快,一旦停止了学习,很快就会被行业所淘汰。所以我们需要踏踏实实的不断学习,精进自己的技术,尤其是初学者。今天golang学习网给大家整理了《Go如何实现HTTP请求限流示例》,聊聊限流、HTTP,我们一起来看看吧!
在开发高并发系统时有三把利器用来保护系统:缓存、降级和限流!为了保证在业务高峰期,线上系统也能保证一定的弹性和稳定性,最有效的方案就是进行服务降级了,而限流就是降级系统最常采用的方案之一。
这里为大家推荐一个开源库 https://github.com/didip/tollbooth 但是,如果您想要一些简单的、轻量级的或者只是想要学习的东西,实现自己的中间件来处理速率限制并不困难。今天我们就来聊聊如何实现自己的一个限流中间件
首先我们需要安装一个提供了 Token bucket (令牌桶算法)的依赖包,上面提到的toolbooth 的实现也是基于它实现的
$ go get golang.org/x/time/rate
好了我们先看Demo代码的实现:
limit.go
package main import ( "net/http" "golang.org/x/time/rate" ) var limiter = rate.NewLimiter(2, 5) func limit(next http.Handler) http.Handler { return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { if limiter.Allow() == false { http.Error(w, http.StatusText(429), http.StatusTooManyRequests) return } next.ServeHTTP(w, r) }) }
main.go
package main import ( "net/http" ) func main() { mux := http.NewServeMux() mux.HandleFunc("/", okHandler) // Wrap the servemux with the limit middleware. http.ListenAndServe(":4000", limit(mux)) } func okHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { w.Write([]byte("OK")) }
我们看看 rate.NewLimiter的源码:
// Copyright 2015 The Go Authors. All rights reserved. // Use of this source code is governed by a BSD-style // license that can be found in the LICENSE file. // Package rate provides a rate limiter. package rate import ( "fmt" "math" "sync" "time" "golang.org/x/net/context" ) // Limit defines the maximum frequency of some events. // Limit is represented as number of events per second. // A zero Limit allows no events. type Limit float64 // Inf is the infinite rate limit; it allows all events (even if burst is zero). const Inf = Limit(math.MaxFloat64) // Every converts a minimum time interval between events to a Limit. func Every(interval time.Duration) Limit { if interval burst { tokens = burst } // update state r.lim.last = now r.lim.tokens = tokens if r.timeToAct == r.lim.lastEvent { prevEvent := r.timeToAct.Add(r.limit.durationFromTokens(float64(-r.tokens))) if !prevEvent.Before(now) { r.lim.lastEvent = prevEvent } } return } // Reserve is shorthand for ReserveN(time.Now(), 1). func (lim *Limiter) Reserve() *Reservation { return lim.ReserveN(time.Now(), 1) } // ReserveN returns a Reservation that indicates how long the caller must wait before n events happen. // The Limiter takes this Reservation into account when allowing future events. // ReserveN returns false if n exceeds the Limiter's burst size. // Usage example: // r, ok := lim.ReserveN(time.Now(), 1) // if !ok { // // Not allowed to act! Did you remember to set lim.burst to be > 0 ? // } // time.Sleep(r.Delay()) // Act() // Use this method if you wish to wait and slow down in accordance with the rate limit without dropping events. // If you need to respect a deadline or cancel the delay, use Wait instead. // To drop or skip events exceeding rate limit, use Allow instead. func (lim *Limiter) ReserveN(now time.Time, n int) *Reservation { r := lim.reserveN(now, n, InfDuration) return &r } // Wait is shorthand for WaitN(ctx, 1). func (lim *Limiter) Wait(ctx context.Context) (err error) { return lim.WaitN(ctx, 1) } // WaitN blocks until lim permits n events to happen. // It returns an error if n exceeds the Limiter's burst size, the Context is // canceled, or the expected wait time exceeds the Context's Deadline. func (lim *Limiter) WaitN(ctx context.Context, n int) (err error) { if n > lim.burst { return fmt.Errorf("rate: Wait(n=%d) exceeds limiter's burst %d", n, lim.burst) } // Check if ctx is already cancelled select { case maxElapsed { elapsed = maxElapsed } // Calculate the new number of tokens, due to time that passed. delta := lim.limit.tokensFromDuration(elapsed) tokens := lim.tokens + delta if burst := float64(lim.burst); tokens > burst { tokens = burst } return now, last, tokens } // durationFromTokens is a unit conversion function from the number of tokens to the duration // of time it takes to accumulate them at a rate of limit tokens per second. func (limit Limit) durationFromTokens(tokens float64) time.Duration { seconds := tokens / float64(limit) return time.Nanosecond * time.Duration(1e9*seconds) } // tokensFromDuration is a unit conversion function from a time duration to the number of tokens // which could be accumulated during that duration at a rate of limit tokens per second. func (limit Limit) tokensFromDuration(d time.Duration) float64 { return d.Seconds() * float64(limit) }
算法描述:
用户配置的平均发送速率为r,则每隔1/r秒一个令牌被加入到桶中(每秒会有r个令牌放入桶中),桶中最多可以存放b个令牌。如果令牌到达时令牌桶已经满了,那么这个令牌会被丢弃;
实现用户粒度的限流
虽然在某些情况下使用单个全局速率限制器非常有用,但另一种常见情况是基于IP地址或API密钥等标识符为每个用户实施速率限制器。我们将使用IP地址作为标识符。简单实现代码如下:
package main import ( "net/http" "sync" "time" "golang.org/x/time/rate" ) // Create a custom visitor struct which holds the rate limiter for each // visitor and the last time that the visitor was seen. type visitor struct { limiter *rate.Limiter lastSeen time.Time } // Change the the map to hold values of the type visitor. var visitors = make(map[string]*visitor) var mtx sync.Mutex // Run a background goroutine to remove old entries from the visitors map. func init() { go cleanupVisitors() } func addVisitor(ip string) *rate.Limiter { limiter := rate.NewLimiter(2, 5) mtx.Lock() // Include the current time when creating a new visitor. visitors[ip] = &visitor{limiter, time.Now()} mtx.Unlock() return limiter } func getVisitor(ip string) *rate.Limiter { mtx.Lock() v, exists := visitors[ip] if !exists { mtx.Unlock() return addVisitor(ip) } // Update the last seen time for the visitor. v.lastSeen = time.Now() mtx.Unlock() return v.limiter } // Every minute check the map for visitors that haven't been seen for // more than 3 minutes and delete the entries. func cleanupVisitors() { for { time.Sleep(time.Minute) mtx.Lock() for ip, v := range visitors { if time.Now().Sub(v.lastSeen) > 3*time.Minute { delete(visitors, ip) } } mtx.Unlock() } } func limit(next http.Handler) http.Handler { return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { limiter := getVisitor(r.RemoteAddr) if limiter.Allow() == false { http.Error(w, http.StatusText(429), http.StatusTooManyRequests) return } next.ServeHTTP(w, r) }) }
当然这只是一个简单的实现方案,如果我们要在微服务的API-GateWay中去实现限流还是要考虑很多东西的。建议大家可以看看 https://github.com/didip/tollbooth 的源码。
今天关于《Go如何实现HTTP请求限流示例》的内容就介绍到这里了,是不是学起来一目了然!想要了解更多关于golang的内容请关注golang学习网公众号!
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