Spring Boot 限流 Redis 和 Sentinel 实现指南

1. 介绍

在大规模的分布式系统中，限流是常见的需求之一。通过限制系统的并发访问数量，可以有效地防止系统崩溃或服务不可用。在本文中，我们将详细介绍如何使用Spring Boot、Redis和Sentinel来实现限流功能。

2. 实现步骤

2.1 步骤概览

下表展示了实现Spring Boot 限流 Redis和Sentinel的整个流程。

步骤 描述
步骤 1 配置Redis和Sentinel依赖
步骤 2 编写限流拦截器
步骤 3 配置Redis Sentinel
步骤 4 配置Redis限流规则
步骤 5 配置Spring Boot应用使用Redis
步骤 6 配置Spring Boot应用使用限流拦截器

接下来，我们将逐步进行每个步骤的实现。

2.2 步骤 1: 配置Redis和Sentinel依赖

首先，我们需要在Spring Boot应用的pom.xml文件中添加Redis和Sentinel的依赖。

<dependencies>
    <!-- Redis -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>

    <!-- Redis Sentinel -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-data-redis</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>redis.clients</groupId>
        <artifactId>jedis</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

2.3 步骤 2: 编写限流拦截器

接下来，我们需要编写一个限流拦截器来控制系统的并发访问数量。在Spring Boot中，我们可以使用自定义拦截器来实现这个功能。

public class RateLimitInterceptor implements HandlerInterceptor {

    private final RateLimiter rateLimiter;

    public RateLimitInterceptor(RateLimiter rateLimiter) {
        this.rateLimiter = rateLimiter;
    }

    @Override
    public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
        if (!rateLimiter.tryAcquire()) {
            response.setStatus(HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS.value());
            response.getWriter().write("Too many requests");
            return false;
        }
        return true;
    }
}

在上面的代码中，我们使用Google的Guava库中的RateLimiter实现了一个简单的限流器。该限流器根据系统的QPS（每秒请求数）来控制并发访问数量。

2.4 步骤 3: 配置Redis Sentinel

在这一步中，我们需要配置Redis Sentinel来实现高可用性。我们可以使用Spring Boot提供的自动配置来简化这个过程。

@Configuration
public class RedisSentinelConfig {

    @Value("${spring.redis.sentinel.nodes}")
    private String sentinelNodes;

    @Value("${spring.redis.sentinel.master}")
    private String sentinelMaster;

    @Bean
    public RedisConnectionFactory redisConnectionFactory() {
        RedisSentinelConfiguration sentinelConfig = new RedisSentinelConfiguration()
                .master(sentinelMaster)
                .sentinel(sentinelNodes.split(","));
        return new JedisConnectionFactory(sentinelConfig);
    }

    @Bean
    public RedisTemplate<String, String> redisTemplate(RedisConnectionFactory connectionFactory) {
        RedisTemplate<String, String> redisTemplate = new RedisTemplate<>();
        redisTemplate.setConnectionFactory(connectionFactory);
        return redisTemplate;
    }
}

在上述代码中，我们使用spring.redis.sentinel.nodes属性配置Redis Sentinel的节点列表，使用spring.redis.sentinel.master属性配置Redis的主节点名称。

2.5 步骤 4: 配置Redis限流规则

接下来，我们需要在Redis中配置限流规则。我们可以使用Redis的eval命令执行Lua脚本来实现这个功能。

@Configuration
public class RedisRateLimiterConfig {

    @Autowired
    private RedisTemplate<String, String> redisTemplate;

    @PostConstruct
    public void initialize() {
        String script = "local key = KEYS[1]\n" +
                "local limit = tonumber(ARGV[1])\n