SpringBoot实现接口限流的常用方案

 更新时间:2025年08月19日 08:34:14   作者:昵称为空C  
本文主要介绍SpringBoot项目的接口限流方案,市面上常用有2种限流方案漏桶和令牌桶,大家常用的都是令牌桶,本文也只实现了令牌桶的方案,需要的朋友可以参考下

漏桶和令牌桶说明

漏桶和令牌桶是最常用的两种限流算法,核心差异如下:

特性漏桶限流(Leaky Bucket)​令牌桶限流(Token Bucket)​
核心逻辑固定速率处理请求(“漏水”),桶缓冲突发请求固定速率生成令牌,请求需获取令牌才能处理
输出速率严格固定(等于漏水速率)允许突发(最大为桶容量 + 新生成的令牌数)
突发容忍度不允许突发(超过桶容量的请求直接拒绝)允许突发(桶中令牌足够时,可一次性处理多个请求)
资源利用率可能较低(即使系统空闲,也需按固定速率处理)较高(系统空闲时可积累令牌,突发时快速处理)
典型场景严格要求速率稳定(如网络流量整形)允许一定突发(如 API 接口限流)

项目基础配置

pom.xml

<dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.redisson</groupId>
            <artifactId>redisson-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>3.48.0</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.google.guava</groupId>
            <artifactId>guava</artifactId>
            <version>33.4.8-jre</version>
        </dependency>
    </dependencies>

application.yml

spring:
  data:
    redis:
      host: redis
      port: 6379

启动类

@SpringBootApplication
public class RateLimitApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(RateLimitApplication.class, args);
    }
}

基于Redisson的令牌桶

在分布式系统中,使用 Redisson 实现并发限流是一种常见且高效的方式

RateType限流键(key)的设计

  • OVERALL模式​:限流键需全局唯一(如 global_api_limit),确保所有请求共享同一个桶。
  • PER_CLIENT模式​:限流键需能唯一标识客户端(如 user:${userId}ip:${clientIp}),确保每个客户端独立使用自己的桶。
@Slf4j
@RestController
@RequestMapping(value = "redisson/rate-limit")
public class RedissonRateLimitController {

    @Autowired
    private RedissonClient redissonClient;

    @PostMapping("create-order")
    public Object createOrder(String info){
        RRateLimiter rateLimiter = getLimiter();
        boolean b = rateLimiter.tryAcquire();
        if(b) {
            log.info("允许访问");
            return "SUCCESS";
        }
        log.warn("限流了");
        throw new RuntimeException("请求太火爆");
    }

    /**
     * 获取限流器
     * @return
     */
    private RRateLimiter getLimiter() {
        RRateLimiter rateLimiter = redissonClient.getRateLimiter("create-order");
        rateLimiter.trySetRate(RateType.PER_CLIENT, 20, Duration.ofSeconds(5L));
        return rateLimiter;
    }

}

测试结果

我单线程请求了8S,请求成功40个

Guava的实现

Guava 的 RateLimiter是单机环境下基于令牌桶算法的轻量级限流工具,适用于控制接口请求频率、资源访问速率或任务执行频率等场景。以下是不同场景下的使用案例,包含基础用法、高级特性及实际业务集成。

接口说明

  • RateLimiter.create(10.0):创建一个每秒生成 10 个令牌的限流器(即允许每秒 10 个请求)。
  • RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(20.0, 5, TimeUnit.SECONDS): //创建预热限流器:目标速率 20 个/秒,预热时间 5 秒(从 2 个/秒逐步提升到 20 个/秒)
  • rateLimiter.acquire(1):阻塞等待获取 1 个令牌(若当前无令牌,会等待直到新令牌生成)。返回值为等待时间(秒)
  • rateLimiter.tryAcquire(long permits, long timeout, TimeUnit unit):非阻塞获取

具体代码

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping(value = "guava/rate-limit")
public class GuavaRateLimitController {

    private static final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(5);

    @PostMapping("create-order")
    public Object createOrder(String info){
        boolean b = rateLimiter.tryAcquire();
        if(b) {
            log.info("允许访问");
            return "SUCCESS";
        }
        log.warn("限流了");
        throw new RuntimeException("请求太火爆");
    }


}

结果

8s内成功访问45个请求

基于nginx的限流

Nginx 限流核心模块:ngx_http_limit_req_module

Nginx 内置的 ngx_http_limit_req_module基于漏桶算法实现限流,通过以下两个核心指令控制:

  • limit_req_zone:定义限流的共享内存区和基础速率。
  • limit_req:在具体 locationserver块中应用限流规则。

(1)定义限流共享内存区(limit_req_zone)

在 Nginx 主配置文件(nginx.conf)的 http块中,定义共享内存区存储限流状态:

http {
    # 定义限流共享内存区(名称=one,大小=10MB,速率=10请求/秒)
    limit_req_zone $binary_remote_addr zone=one:10m rate=10r/s;

    # 其他全局配置...
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
}
  • $binary_remote_addr:限流的键(基于客户端 IP 地址)。
  • zone=one:10m:共享内存区名称为 one,大小为 10MB(根据客户端数量调整,10MB 约支持 16 万 IP)。
  • rate=10r/s:基础速率(每秒允许 10 个请求)。

(2)在 server或 location中应用限流规则

在需要限流的站点配置(如 server块)中,使用 limit_req指令应用规则,并设置被限流时的响应:

server {
    listen       80;
    server_name  example.com;

    location /api/ {
        # 应用限流规则(使用上面定义的 zone=one)
        limit_req zone=one burst=20 nodelay;  # burst=突发容量,nodelay=不等待直接拒绝
        
        # 被限流时返回 429 状态码,并跳转到自定义错误页
        limit_req_status_code 429;
        error_page 429 /custom_limit_msg;

        # 正常请求的反向代理(示例)
        proxy_pass http://backend_server;
    }

    # 自定义限流消息体(返回 JSON)
    location = /custom_limit_msg {
        internal;  # 仅内部访问,禁止外部直接请求
        add_header Content-Type application/json;
        return 429 '{"code": 429, "message": "请求过于频繁,请稍后再试"}';
    }
}

关键参数说明

参数/指令含义
limit_req_zone定义限流的共享内存区、键(如 IP)和基础速率(rate=10r/s表示每秒 10 个请求)。
burst突发容量(允许短时间内超过基础速率的请求数),例如 burst=20表示最多允许 20 个突发请求。
nodelay若启用,被限流的请求直接拒绝​(不等待);若禁用(默认),请求会等待直到令牌可用。
limit_req_status_code设置被限流时的 HTTP 状态码(如 429 Too Many Requests)。
error_page自定义限流时的响应内容(如返回 JSON 消息体)。

高级限流场景

1. 按用户 ID 限流

若需按用户 ID 限流(如防止恶意用户高频请求),可将限流键改为用户 ID(需前端传递 X-User-ID头):

http {
    # 限流键为 X-User-ID 头的值(需确保头存在)
    limit_req_zone $http_x_user_id zone=user_limit:10m rate=5r/s;

    server {
        location /api/user/ {
            # 校验 X-User-ID 头是否存在,不存在则拒绝
            if ($http_x_user_id = "") {
                return 400 "Missing X-User-ID header";
            }
            
            # 应用限流(键为用户 ID)
            limit_req zone=user_limit burst=10 nodelay;
            limit_req_status_code 429;
            error_page 429 /custom_limit_msg;
            
            proxy_pass http://backend_server;
        }
    }
}

以上就是SpringBoot实现接口限流的常用方案的详细内容,更多关于SpringBoot接口限流的资料请关注脚本之家其它相关文章!

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