Java 实现滑动时间窗口限流算法的代码

package cn.dijia478.util;

import java.time.LocalTime;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * 滑动时间窗口限流工具
 * 本限流工具只适用于单机版，如果想要做全局限流，可以按本程序的思想，用redis的List结构去实现
 *
 * @author dijia478
 * @date 2020-10-13 10:53
 */
public class SlideWindow {

  /** 队列id和队列的映射关系，队列里面存储的是每一次通过时候的时间戳，这样可以使得程序里有多个限流队列 */
  private volatile static Map<String, List<Long>> MAP = new ConcurrentHashMap<>();

  private SlideWindow() {}

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    while (true) {
      // 任意10秒内，只允许2次通过
      System.out.println(LocalTime.now().toString() + SlideWindow.isGo("ListId", 2, 10000L));
      // 睡眠0-10秒
      Thread.sleep(1000 * new Random().nextInt(10));
    }
  }

  /**
   * 滑动时间窗口限流算法
   * 在指定时间窗口，指定限制次数内，是否允许通过
   *
   * @param listId   队列id
   * @param count   限制次数
   * @param timeWindow 时间窗口大小
   * @return 是否允许通过
   */
  public static synchronized boolean isGo(String listId, int count, long timeWindow) {
    // 获取当前时间
    long nowTime = System.currentTimeMillis();
    // 根据队列id，取出对应的限流队列，若没有则创建
    List<Long> list = MAP.computeIfAbsent(listId, k -> new LinkedList<>());
    // 如果队列还没满，则允许通过，并添加当前时间戳到队列开始位置
    if (list.size() < count) {
      list.add(0, nowTime);
      return true;
    }

    // 队列已满（达到限制次数），则获取队列中最早添加的时间戳
    Long farTime = list.get(count - 1);
    // 用当前时间戳 减去 最早添加的时间戳
    if (nowTime - farTime <= timeWindow) {
      // 若结果小于等于timeWindow，则说明在timeWindow内，通过的次数大于count
      // 不允许通过
      return false;
    } else {
      // 若结果大于timeWindow，则说明在timeWindow内，通过的次数小于等于count
      // 允许通过，并删除最早添加的时间戳，将当前时间添加到队列开始位置
      list.remove(count - 1);
      list.add(0, nowTime);
      return true;
    }
  }

}