一、实战说明

1.1 效果说明

1. 本篇主要讲如何使用Semaphore对单接口进行限流，例如有如下场景A系统的有a接口主要给B系统调用，现在希望对B系统进行限流，例如处理峰值在100，超过100的请求快速失败接口作为总闸入口，希望限制所有外来访问，例如某个房间只能同时100个玩家在线，只有前面的处理完后面的才能继续请求其他类型场景，也就是资源固定的情况下需要轮流使用资源的可以采用Semaphore
2. 不适用场景由于是针对总入口进行限流，所以不能根据IP或者token等进行限流，适用场景比较固定后续的博客中会介绍如何使用其他的针对IP/Token级别的限流，例如AOP+Redis+Lua进行限流
3. 优点主要有相比针对IP级别的限流，Semaphore实现相对简单，对上述场景能快速实现限流效果
4. 实现和原理难度：☆☆

1.2 核心知识点

1. 主要使用以下技术点springbootjuc包中的Semaphore(tryAcquire、release方法)
2. Semaphore主要说明Semaphore中可以通过tryAcquire和acquire获取到一个许可证(默认)，通过release释放许可证两个获取许可证的主要区别就是前者是非阻塞而后者阻塞，如果我们要实现快速失败的效果，就必须使用非阻塞获取许可证方法
3. 注意点一定要确保release方法被调用，例如放到finally中，否则许可证得不到释放，将会导致接口被全部占用，无法接收请求

二、环境搭建

1. 环境使用idea+spring initializr创建
2. 新建springboot web项目

1. 包目录说明
2. 新建SemaphoreController，请求路径为limit注意点已经代码注释说明

package com.codecoord.semaphore.controller;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.concurrent.Semaphore;

/**
 * 限流侧测试
 *
 * @author tianxincode@163.com
 * @since 2020-08-06
 */
@RestController
public class SemaphoreController {
    /**
     * 最大信号量，例如此处3，生成环境可以做成可配置项，通过注入方式进行注入
     */
    private static final int MAX_SEMAPHORE = 3;
    /**
     * Semaphore主限流，全局就行
     */
    private static final Semaphore SEMAPHORE = new Semaphore(MAX_SEMAPHORE);

    @RequestMapping("/limit")
    public String limit() {
        // 01.使用非阻塞tryAcquire，如果获取不到就快速返回失败
        if (!SEMAPHORE.tryAcquire()) {
            return "请求频率超过限制：" + MAX_SEMAPHORE;
        }

        // 02. 如果能进入到这里，说明一定获取到了许可证
        /// todo 可能的参数校验，注意如果参数校验不通过，一定要调用release方法
        /*if (valid(xxx)) {
            SEMAPHORE.release();
        }*/

        try {
            // 03. 模拟业务处理，假如需要1s
            Thread.sleep(1000);
            return "业务处理成功";
        } catch (InterruptedException e) {
            // 错误处理
            return "业务处理失败";
        } finally {
            // 04. 一定要释放，否则导致接口假死无法处理请求
            SEMAPHORE.release();
        }
    }
}

三、限流演示

3.1 并发请求工具

1. 并发请求将基于apache-jmeter-5.2.1进行测试，jmeter的使用相对简单，请读者自行百度
2. 此处线程组的线程数量为10个，真实环境中根据需要调整配置大小

3.2 效果示例图

1. 启动测试，可以看到处理成功的只有三个，剩下7个全部失败

请求成功

请求失败