Java接口限流常用算法与实现思路

本篇文章向大家介绍《Java实现接口限流的常见算法与思路》，主要包括，具有一定的参考价值，需要的朋友可以参考一下。

限流是高并发系统中防止接口被刷和流量突增的关键手段。Java 中常用限流算法包括：① 计数器算法（固定窗口），实现简单但存在临界问题，适用于低精度场景；② 滑动窗口算法，通过细分时间窗口提升精度，适合对限流准确性要求高的场景；③ 令牌桶算法，允许突发流量，使用 Guava 的 RateLimiter 可快速实现，适合用户体验敏感的业务；④ 漏桶算法，强制匀速处理请求，削峰填谷效果好但不支持突发，实际应用较少。在分布式环境下，需借助 Redis + Lua 实现原子化全局限流。选择算法应根据业务需求：简单用计数器，平滑突发选令牌桶，高精度用滑动窗口，集群环境结合 Redis。生产中建议通过 AOP 或网关层统一实施限流，注意线程安全与时钟回拨等问题。

在高并发系统中，为了防止接口被恶意刷请求或流量突增导致服务崩溃，限流是必不可少的手段。Java 中实现接口限流，核心在于控制单位时间内请求数量。以下是几种常见的限流算法与 Java 实现思路。

计数器算法（固定窗口）

最简单的限流方式是使用计数器，在一个时间窗口内统计请求数，超过阈值则拒绝请求。

特点：实现简单，但存在“临界问题”——两个窗口交界处可能出现双倍流量。

• 用 AtomicInteger 记录当前窗口请求数
• 配合 System.currentTimeMillis() 判断是否进入新窗口

代码片段：

private long windowStart = System.currentTimeMillis();
private int requestCount = 0;
private final int limit = 100; // 限制次数
private final long windowSize = 60_000; // 1分钟
<p>public synchronized boolean allowRequest() {
long now = System.currentTimeMillis();
if (now - windowStart > windowSize) {
requestCount = 0;
windowStart = now;
}
if (requestCount < limit) {
requestCount++;
return true;
}
return false;
}</p>

滑动窗口算法

解决固定窗口临界问题，将时间窗口划分为多个小格子，每个格子记录请求次数，通过滑动统计更精确。

适用场景：对限流精度要求较高的接口。

• 可用队列或环形数组记录请求时间戳
• 每次请求时清除过期时间戳，再判断剩余数量是否超限

例如：限制 1 分钟内最多 100 次，记录所有请求的时间戳，移除早于 60 秒前的，再判断 size 是否 ≤100。

令牌桶算法（Token Bucket）

系统以恒定速率生成令牌，请求需要获取令牌才能执行，没有令牌则被拒绝或等待。

优点：允许一定程度的突发流量，适合对用户体验敏感的场景。

• 使用 Guava 的 RateLimiter 可快速实现
• 内部基于令牌桶，支持平滑限流

示例：

import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;
<p>private final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(10.0); // 每秒放行10个</p><p>public boolean tryAcquire() {
return rateLimiter.tryAcquire();
}</p>

也可以自己实现：维护令牌数量和上次填充时间，按时间差补充令牌。

漏桶算法（Leaky Bucket）

请求像水一样进入桶中，桶以固定速率漏水（处理请求），满则溢出（拒绝）。

特点：强制匀速处理，削峰填谷效果好，但不支持突发流量。

• 可用队列模拟桶，加锁或原子操作控制入队和出队
• 出队速率固定，入队超过容量则拒绝

实际应用较少，实现复杂度高于令牌桶。

分布式环境下限流

单机限流无法应对集群部署，需借助外部存储实现全局控制。

• 使用 Redis + Lua 脚本实现原子化限流逻辑
• 常见模式：Redis 中记录时间戳和计数，Lua 判断并更新
• 可结合 Redisson、RateLimiter on Redis 等工具

例如：用 INCR + EXPIRE 原子操作实现固定窗口限流。

基本上就这些。选择哪种算法取决于业务需求：追求简单可用计数器，需要平滑突发选令牌桶，精度要求高用滑动窗口，分布式环境结合 Redis。Java 生态中，Guava 提供了便捷实现，生产环境建议结合 AOP 或网关层统一做接口限流。不复杂但容易忽略细节，比如线程安全和时钟回拨。

好了，本文到此结束，带大家了解了《Java接口限流常用算法与实现思路》，希望本文对你有所帮助！关注golang学习网公众号，给大家分享更多文章知识！