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利用Redis實現(xiàn)滑動窗口
Redis是一款高性能的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫，經(jīng)常被用來做緩存，消息中間件等等。在實際開發(fā)中，經(jīng)常需要對大量的請求進行限流、監(jiān)控、分析等操作。其中，滑動窗口算法可以幫助我們很好的解決這些問題。
什么是滑動窗口
滑動窗口是一種流控技術(shù)，其能夠在一定時間內(nèi)統(tǒng)計請求的數(shù)量并做出相應(yīng)的處理。窗口大小固定，根據(jù)時間推移，不斷移動來判斷請求的合法性。如果超過設(shè)定數(shù)量則被拒絕，否則通過。
滑動窗口的實現(xiàn)
下面介紹一個簡單的滑動窗口實現(xiàn)方式。
Redis提供了一個非常方便的計數(shù)器incr(key)，它將key對應(yīng)的值加一。這個命令執(zhí)行的非?？欤驗檫@個計數(shù)器存儲在內(nèi)存中，而Redis在內(nèi)存外與磁盤之間進行數(shù)據(jù)交換，省略了I/O操作。
在這個實現(xiàn)中，我們使用了list存儲請求的時間戳，并使用incr計數(shù)器記錄當(dāng)前窗口中元素的個數(shù)。當(dāng)一個請求過來時，我們需要判斷當(dāng)前時間戳是否在窗口大小之內(nèi)，如果超出則需要將舊的時間戳從list中彈出，再將新的時間戳加入list中，并且計數(shù)器也需要相應(yīng)的處理。
具體實現(xiàn)代碼如下：
“`python
import redis
import time
class Window:
def __init__(self, redis_client, key, window_size, limit_COUNT):
self.redis_client = redis_client
self.key = key
self.window_size = window_size
self.limit_count = limit_count
def is_valid(self):
timestamp = int(time.time())
self.redis_client.lpush(self.key, timestamp)
self.redis_client.ltrim(self.key, 0, self.window_size – 1)
count = self.redis_client.llen(self.key)
if count > self.limit_count:
return False
return True
使用示例：
```python
redis_client = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
window = Window(redis_client, 'window', 5, 3)
for i in range(10):
if window.is_valid():
print('請求合法')
else:
print('請求被限制')
window_size參數(shù)表示滑動窗口的大小，limit_count表示窗口內(nèi)最大的請求數(shù)量。上面的代碼將每次請求的時間戳加入到list中，同時計算list中的元素數(shù)量，當(dāng)大于窗口內(nèi)最大請求數(shù)量時，則該次請求被拒絕。
總結(jié)
滑動窗口是一種非常好的流控技術(shù)，在實際開發(fā)中能夠很好的幫助我們限流、監(jiān)控、分析請求。上面的實現(xiàn)中，我們使用了Redis計數(shù)器和list數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲請求時間戳，實現(xiàn)了一個簡單的滑動窗口算法。
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本文標題：利用Redis實現(xiàn)滑動窗口（redis滑動窗口實現(xiàn)）
文章URL：http://www.dlmjj.cn/article/djeeojo.html
