博客
关于我
强烈建议你试试无所不能的chatGPT,快点击我
常用流控方法
阅读量:7012 次
发布时间:2019-06-28

本文共 8118 字,大约阅读时间需要 27 分钟。

hot3.png

  在对数据库或者其它有限资源进行操作的时候,不能对这些资源无限制放任其增长,这个时候就需要使用流控方法来对资源的访问进行限制。下边都假设资源为数据库,其它资源也类似。

  通常使用两种方式来对数据库进行限制:qps或者rt(response time)

  个人认为qps限制适合资源可承受最高访问量稳定的时候使用,例如数据库可承受最高qps为1000,如果数据库

是应用独占,这个时候就可以限制应用对数据库的最高qps为1000,但是如果不是自己独占,例如还有另外一个应用同时在使用该数据库,这个时候就要调小本应用的最高限制,例如

500,太小浪费资源会浪费,太大会影响数据库稳定。

  而利用rt时间来对访问进行限制,就可以实时调整对资源的访问量,例如默认qps最高为1000,设置最高rt不能大于1秒,当大于1秒的时候就需要调低对数据库的并发访问量。但是使用rt来流控时,队列是必不可少的组件,因为rt是实时计算的,当rt升高时,如果没有队列就会有大量的请求在这段时间进入数据库,结果可想而知。我认为这里边的队列有两种:同步队列和异步队列。

  下边介绍一种自适应的流控设计,其中队列采用一个同步的基于timeslice的队列,其中有几个参数:

(1)qps_max:限制队列的最大大小,防止超过数据库可承受的最高限制

(2)timeslice的时间片大小:越小越准确,但是不能太小,默认不小于500毫秒

(3)Threshold:这个可以是一个时间范围,rt只要在这个范围内,就可以不更改qps大小(其中qps是实时根据rt来调整的,但是qps<qps_max)

下边第一段是从tddl复制的,相当于一个同步队列,第二段是实现简单的adaptive 流控,不完善但是可以作为参考

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;/** * 将时间片分为多个槽,每个槽一个计数器。游标按时间循环遍历每个槽。游标移动时才清零并且只清零当前的槽; * 因为采用mod计算(cursor = currentTime % timeslice/aSlotTime),游标到头会自动折回来,事实上是一个环 * *                     cursor *                       | * +---------------------+-------------------------+ * |   |   |   |   |   | C |   |   |   |   |   |   | * +-----------------------------------------------+ * |                                               | *  \-----------------timeslice-------------------/ * * * @author linxuan * */public class TimesliceFlowControl {    private final static int MAX_SLOT = 20; //最多20片    private final static int MIN_SLOT_TIME = 500; //slot时间最少500毫秒    private final String name;    private final AtomicInteger[] slots; //槽数组,最小的时间粒度数组    private final int aSlotTimeMillis; //一个槽的时间,最小的时间单位    private final int timesliceMillis; //总的时间窗口(时间片)大小    private final int timesliceMaxIns; //时间片内允许的最大访问次数(进入个数)    private final AtomicInteger total = new AtomicInteger(); //总的计数    private final AtomicInteger totalReject = new AtomicInteger(); //总的拒绝/超限计数    private volatile int cursor = 0; //游标    private volatile long cursorTimeMillis = System.currentTimeMillis(); //当前slot的开始时间    /**     * @param name 流控的名称     * @param aSlotTimeMillis //一个槽的时间     * @param slotCount //槽的数目     * @param timesliceMaxIns //时间窗口内最多允许执行的次数,设为0则不限制     */    public TimesliceFlowControl(String name, int aSlotTimeMillis, int slotCount, int timesliceMaxIns) {        if (slotCount < 2) {            throw new IllegalArgumentException("slot至少要有两个");        }        this.name = name;        this.aSlotTimeMillis = aSlotTimeMillis;        this.timesliceMillis = aSlotTimeMillis * slotCount;        this.timesliceMaxIns = timesliceMaxIns;        slots = new AtomicInteger[slotCount];        for (int i = 0; i < slotCount; i++) {            slots[i] = new AtomicInteger(0);        }    }    /**     * 最小的时间单位取默认的500毫秒     * @param name 流控的名称     * @param timesliceMillis 时间片; 传0表示使用默认值1分钟     * @param timesliceMaxIns 时间片内最多允许执行多少次,设为0则不限制     */    public TimesliceFlowControl(String name, int timesliceMillis, int timesliceMaxIns) {        if (timesliceMillis == 0) {            timesliceMillis = 60 * 1000; //时间片默认1分钟        }        if (timesliceMillis < 2 * MIN_SLOT_TIME) {            throw new IllegalArgumentException("time slice less than" + (2 * MIN_SLOT_TIME));        }        //this(name, 500, timesliceMillis / 500, limit);        int slotCount = MAX_SLOT; //默认分20个slot        int slotTime = timesliceMillis / slotCount;        if (slotTime < MIN_SLOT_TIME) {            slotTime = MIN_SLOT_TIME; //如果slot时间小于MIN_SLOT_TIME,则最小半秒            slotCount = timesliceMillis / slotTime;        }        this.name = name;        this.aSlotTimeMillis = slotTime;        //this.timesliceMillis = timesliceMillis; //直接赋值因为截余的关系,会数组越界        this.timesliceMillis = aSlotTimeMillis * slotCount;        this.timesliceMaxIns = timesliceMaxIns;        slots = new AtomicInteger[slotCount];        for (int i = 0; i < slotCount; i++) {            slots[i] = new AtomicInteger(0);        }    }    public void check() {        if (!allow()) {            throw new IllegalStateException(reportExceed());        }    }    public String reportExceed() {        return name + " exceed the limit " + timesliceMaxIns + " in timeslice " + timesliceMillis;    }    public boolean allow() {        final long current = System.currentTimeMillis();        final int index = (int) ((current % timesliceMillis) / aSlotTimeMillis);        if (index != cursor) {            int oldCursor = cursor;            cursor = index; //尽快赋新值            final long oldCursorTimeMillis = cursorTimeMillis;            cursorTimeMillis = current; //尽快赋新值            //多个线程会进入下面这里,但是每个线程计算的total会大致相同            if (current - oldCursorTimeMillis > timesliceMillis) {                //时间差大于timesliceMillis,则整个时间片都应该清零了                for (int i = 0; i < slots.length; i++) {                    slots[i].set(0); //清零,忽略并发造成的计数出入                }                this.total.set(0);            } else {                do {                    //吃尾(尾清零),考虑跳跃的情况                    oldCursor++;                    if (oldCursor >= slots.length) {                        oldCursor = 0;                    }                    slots[oldCursor].set(0); //清零,忽略并发造成的计数出入                } while (oldCursor != index);                //int clearCount = slots[index].get();                //slots[index].set(0); //清零,忽略并发造成的计数出入                int newtotal = 0;                for (int i = 0; i < slots.length; i++) {                    newtotal += slots[i].get(); //包括了新的当前槽                }                this.total.set(newtotal); //设置总数,忽略并发造成的计数出入            }        } else {            if (current - cursorTimeMillis > aSlotTimeMillis) {                //index相同但是时间差大于一个slot的时间,说明整个时间片都需要清零了                cursorTimeMillis = current; //尽快赋新值                for (int i = 0; i < slots.length; i++) {                    slots[i].set(0); //清零,忽略并发造成的计数出入                }                this.total.set(0);            }            //是否为了避免开销,不做上面的判断?        }        if (timesliceMaxIns == 0) {            return true; //0为不限制        }        if (this.total.get() < timesliceMaxIns) {            //放来的才计数,拒绝的不计数            slots[index].incrementAndGet();            total.incrementAndGet();            return true;        } else {            totalReject.incrementAndGet();            return false;        }    }    /**     * @return 当前时间片内的总执行次数     */    public int getCurrentCount() {        return total.get();    }    /**     * @return 返回有史以来(对象创建以来)被拒绝/超限的次数     */    public int getTotalRejectCount() {        return totalReject.get();    }}
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;/** * Email: diwayou@163.com * User: diwayou * Date: 13-5-14 * Time: 上午12:35 */public class AdaptiveFlowControl {    private static final float QPS_UPDATE_PARAM = 1.2f; // 合适?    private final int qpsMax; // qps上限    private final int qpsMin; // qps下限    private final int rtThresholdStart; // 阈值范围值start 单位毫秒    private final int rtThresholdEnd; // 阈值范围值end 单位毫秒    private final String name;    private volatile int qps;    private final AtomicReference
timesliceFlowControl; public AdaptiveFlowControl(String name, int qps, int rtThresholdStart, int rtThresholdEnd, int qpsMax, int qpsMin) { this.qps = qps; this.rtThresholdEnd = rtThresholdEnd; this.rtThresholdStart = rtThresholdStart; this.qpsMax = qpsMax; this.qpsMin = qpsMin; this.name = name; this.timesliceFlowControl = new AtomicReference
(new TimesliceFlowControl(name, 0, qps)); } public boolean allow() { return timesliceFlowControl.get().allow(); } public void update(int newRt) { if (newRt < rtThresholdStart) { int newQps = (int)(qps * QPS_UPDATE_PARAM); if (newQps > qpsMax) newQps = qpsMax; this.timesliceFlowControl.set(new TimesliceFlowControl(name, 0, newQps)); } else if (newRt > rtThresholdEnd) { int newQps = (int)(qps / QPS_UPDATE_PARAM); if (newQps < qpsMin) newQps = qpsMin; this.timesliceFlowControl.set(new TimesliceFlowControl(name, 0, newQps)); } }}

参考论文:

[1]

[2]

[3]

[4]

转载于:https://my.oschina.net/diwayou/blog/131829

你可能感兴趣的文章
CentOS 6.8 防火墙配置
查看>>
Spring Boot 2.0 整合 FreeMarker 模板引擎
查看>>
Java 知识点
查看>>
Nginx+Tomcat高性能负载均衡集群搭建
查看>>
BZOJ3573: [Hnoi2014]米特运输(树上乱搞)
查看>>
Dubbo的一些编码约定和设计原则
查看>>
IDA 操作记录
查看>>
告警系统需求分析 告警系统主脚本 告警系统配置文件 告警系统监控项目
查看>>
JavaServer Faces (JSF) with Spring
查看>>
知物由学 | 这些企业大佬如何看待2018年的安全形势?
查看>>
[转]Mongodb的下载和安装
查看>>
usb_submit_urb
查看>>
【MVC】View的使用
查看>>
5个强大的Java分布式缓存框架推荐
查看>>
Redis存储AccessToken
查看>>
微信的NATIVE支付提示201商户订单号重复的解决方案
查看>>
application.properties详解 --springBoot配置文件【转载】
查看>>
如何设计高可用的微服务架构
查看>>
Elasticsearch之集群脑裂
查看>>
[Node.js] Add Logging to a Node.js Application using Winston
查看>>