漏桶算法-php实现
1,概览
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | 最近研究nginx的限流,limit_req_zone。 其功能就是限制大访问量下的请求数量,防止服务器故障。 核心逻辑就是: 1,给nginx配置一个处理请求速率。比如每秒处理5个请求。 2,大访问量下没有处理到的请求进行排队等待。 3,给排队的请求配置一个长度,超过了长度的请求直接返回错误 。比如设置队列长度为5,有5个请求正在排队的情况下, 下一个请求直接返回错误。 比较感兴趣它的实现,查阅资料发现利用了漏桶算法。就顺便带着学习一下。 漏桶算法的原理: 漏桶有一定的容量,给漏桶注水,当单位时间内注入水量大于流出水量,漏桶内积累的水就会越来越多,直到溢出。 就好比大批量请求访问nginx相当于注水,nginx根据配置按照固定速率处理请求当做排水。 漏桶容量就好比配置给nginx的队列长度。当漏桶发生溢出,则禁止请求进入,直接返回错误。 |
2,实现
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 | /** * [leaky php实现漏桶算法] * @Author [NiuShao <[email protected]> <qq:370574131>] * @DateTime 2020-06-26 * @param [type] $contain [int 桶的总容量] * @param [type] $addNum [int 每次注入桶中的水量] * @param [type] $leakRate [int 桶中漏水的速率,秒为单位。例如2/s,3/s] * @param integer &$water [int 当前水量,默认为0] * @param integer &$preTime [int 时间戳,记录的上次漏水时间] * @return [type] [bool,返回可否继续注入true/false] */ function leaky($contain,$addNum,$leakRate,&$water=0,&$preTime=0) { //参数赋值 //首次进入默认当前水量为0 $water = empty($water) ? 0 : $water; //首次进入默认上次漏水时间为当前时间 $preTime = empty($water) ? time() : $preTime; $curTime = time(); //上次结束到本次开始,流出去的水 $leakWater = ($curTime-$preTime)*$leakRate; //上次结束时候的水量减去流出去的水,也就是本次初始水量 $water = $water-$leakWater; //水量不可能为负,漏出大于进入则水量为0 $water = ( $water>=0 ) ? $water : 0 ; //更新本次漏完水的时间 $preTime = $curTime; //水小于总容量则可注入,否则不可注入 if( ($water+$addNum) <= $contain ){ $water += $addNum; return true; }else{ return false; } } /** * 测试 * @var integer */ for($i=0;$i<500;$i++){ $res = leaky(50,1,5,$water,$timeStamp); var_dump($res); usleep(50000); } |
3,说明:
1 2 3 4 5 6 7 | 上面的漏桶算法更加的一般化了,容器总量,注水量,排水量都可以随机设置。 为了完全使用php实现,时间参数$preTime和当前水量$water都利用了php的引用赋值。作为全局变量。 测试过程利用率循环机制给漏桶注水。 在实际生产环境下如果要用php代码做限流,容器总量,注水排水都不能为小数。 并且对时间参数和当前水量建议用redis缓存或者文件缓存来进行保存。 因为(nginx+php-fpm)架构下,每次请求都是独立的,所有变量都会被释放。 |