Redis（07）-ZSET实现简单限流

系统要限定用户的某个行为在指定的时间里只能允许发生 N 次（例如：帖子的评论数，1分钟之内只允许2次评论），可以使用 Redis 的zset数据结构来实现这个限流的功能

这个限流需求中存在一个滑动时间窗口， zset 数据结构的 score 值，可以通过 score 来圈出这个时间窗口来。而且我们只需要保留这个时间窗口，窗口之外的数据都可以砍掉。那这个 zset 的 value 填什么比较合适呢？它只需要保证唯一性即可，用 uuid 会比较浪费空间，那就改用毫秒时间戳吧。

如图所示，用一个 zset 结构记录用户的行为历史，每一个行为都会作为 zset 中的一个 key 保存下来。同一个用户同一种行为用一个 zset 记录。

为节省内存，我们只需要保留时间窗口内的行为记录，同时如果用户是冷用户，滑动时间窗口内的行为是空记录，那么这个 zset 就可以从内存中移除，不再占用空间。

通过统计滑动窗口内的行为数量与阈值 max_count 进行比较就可以得出当前的行为是否允许

JAVA代码实现

public class SimpleRateLimiter {

    private final Jedis jedis;

    public SimpleRateLimiter(Jedis jedis) {
        this.jedis = jedis;
    }

    public boolean isActionAllow(String userId,String actionKey,int period,int maxCount) throws IOException {
        String key=String.format("hist6:%s:%s",userId,actionKey);
        long nowTs=System.currentTimeMillis();
        //毫秒时间戳
        Pipeline pipeline=jedis.pipelined();
        pipeline.multi();//用了multi，也就是事务，能保证一系列指令的原子顺序执行
        //value和score都使用毫秒时间戳
        pipeline.zadd(key,nowTs,nowTs+"");
        //移除时间窗口之前的行为记录，剩下的都是时间窗口内的
        pipeline.zremrangeByScore(key,0,nowTs-period*1000);
        //获得[nowTs-period*1000,nowTs]的key数量
        Response<Long> count=pipeline.zcard(key);
        //每次设置都能保持更新key的过期时间
        pipeline.expire(key,period);
        pipeline.exec();
        pipeline.close();
        return count.get()<=maxCount;
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        Jedis jedis=new Jedis("localhost",6379);
        jedis.auth("iostream");
        SimpleRateLimiter limiter=new SimpleRateLimiter(jedis);
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            //每个用户在1秒内最多能做五次动作
            System.out.println(limiter.isActionAllow("viscu","reply",1,5));
        }
    }
}

zset 集合中只有 score 值非常重要，value 值没有特别的意义，只需要保证它是唯一的就可
以了。
因为这几个连续的 Redis 操作都是针对同一个 key 的，使用 pipeline 可以显著提升
Redis 存取效率。但这种方案也有缺点，因为它要记录时间窗口内所有的行为记录，如果这
个量很大，比如限定 60s 内操作不得超过 100w 次这样的参数，它是不适合做这样的限流
的，因为会消耗大量的存储空间