【Java項目】自定義注解 + AOP + Guava Limiter(優(yōu)雅實現(xiàn)接口限流)

1、概述

在互聯(lián)網(wǎng)項目開發(fā)過程中，對于某些高頻或者在高并發(fā)環(huán)境下使用的接口，可能會在某一時候遇到突發(fā)很高的流量，瞬時被大量調(diào)用。為保證應(yīng)用服務(wù)穩(wěn)定運行，需要對高并發(fā)場景下接口進行限流處理，通過接口限流一定程度上也可以防止接口被惡意調(diào)用。這里主要介紹下采用自定義注解、切面編程、Guava的Limiter實現(xiàn)接口限流。

2、自定義注解

Java自定義注解是一種非常強大的語法結(jié)構(gòu)，允許開發(fā)者自定義注解，自定義注解可以為程序添加元數(shù)據(jù)信息、代碼分析、運行時處理、框架集成提供非常大的便利。

2.1 使用場景介紹

• 標(biāo)記：可以用注解來標(biāo)記代碼，便于開發(fā)人員或者工具根據(jù)注解執(zhí)行某些操作或者特殊處理；
• 配置：用于配置類、方法、屬性的等參數(shù)和屬性值，使開發(fā)人員可以通過注解指定配置信息；
• 檢查：可以通過注解來檢查代碼正確性、合法性，便于及時發(fā)現(xiàn)代碼錯誤；
• 文檔：用于生成代碼文檔、API文檔等，例如Swagger相關(guān)注解。

2.2 語法結(jié)構(gòu)

?@Target(ElementType.METHOD)
?@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
?public @interface Limiter {
???// 默認(rèn)每秒放入桶中的令牌數(shù)
???double limitNum() default 5;
???// 限流器名稱，使用該注解的每一個方法上，保證全局唯一性
???String name() default "";
?}

2.3 使用說明

• 自定義注解一般會與Spring AOP配合使用，通過定義將注解定義為切入點，獲取到使用了這個注解的方法或者類，然后根據(jù)注解信息做一些處理；
• 有時候也會與RequestBodyAdvice 、部分?jǐn)r截器一起使用，通過獲取對應(yīng)方法中包含該注解進行處理；
• 主要還是使用反射技術(shù)，獲取到包含注解的類、方法或字段，然后進行對應(yīng)業(yè)務(wù)處理。

AOP

面向切面編程，不修改源代碼給程序動態(tài)統(tǒng)一添加額外功能的一種技術(shù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)代碼解耦，應(yīng)用主要體現(xiàn)在事務(wù)處理、日志管理、權(quán)限控制、異常處理等方面，分離功能性需求和非功能性需求，增強代碼的可讀性和可維護性。

日志記錄
事務(wù)管理
權(quán)限驗證
性能監(jiān)控

@Aspect 注解

作用是把當(dāng)前類標(biāo)識為一個切面供容器讀取。

@Before

在方法執(zhí)行前執(zhí)行該方法，并且可以通過（JoinPoint類）獲取請求參數(shù)和方法。

@After

后置通知，在方法執(zhí)行后執(zhí)行?？梢酝ㄟ^（JoinPoint類）獲取請求參數(shù)和方法。

@Around

環(huán)繞增強,傳入ProceedingJoinPoint，調(diào)用point.proceed()目標(biāo)方法，相當(dāng)于MethodInterceptor

@Pointcut

標(biāo)注在方法上面，用來定義切入點，格式：@ 注解(value=“表達(dá)標(biāo)簽 (表達(dá)式格式)”) 如：

?@Pointcut("execution(* com.javacode2018.aop.demo9.test1.Service1.*(..))")

• execution(modifiers-pattern? ret-type-pattern declaring-type-pattern?

name-pattern(param-pattern) throws-pattern?);

• @annotation用于匹配方法上擁有指定注解的情況。

Guava Limiter限流器

令牌桶算法介紹

• 令牌桶算法則是一個存放固定容量令牌的桶，按照固定速率往桶里添加令牌；
• 桶中存放的令牌數(shù)有最大上限，超出之后就被丟棄或者拒絕；
• 當(dāng)流量或者網(wǎng)絡(luò)請求到達(dá)時，每個請求都要獲取一個令牌，如果能夠獲取到，則直接處理，并且令牌桶刪除一個令牌；
• 如果獲取不到，該請求就要被限流，要么直接丟棄，要么在緩沖區(qū)等待。

Limiter API介紹

?// 創(chuàng)建令牌桶，設(shè)置生成令牌速度
?RateLimiter.create(5);
?// 獲取令牌,如果還沒有到達(dá)接受下一個請求的時間點，就繼續(xù)等待
?acquire()
?//獲取令牌,如果在我允許的時間范圍內(nèi)獲取不到就不等了，如果能獲取到那我就等著。
?tryAcquire()

總結(jié)

1、通過自定義注解實現(xiàn)接口限流配置和標(biāo)記；

2、通過Spring AOP 切面編程實現(xiàn)限流邏輯，與業(yè)務(wù)代碼解耦；

3、通過Guava Limiter優(yōu)雅限流。