Java如何限制接口被调用次数

在进行Java开发中，有时我们需要限制某个接口的调用次数，以防止恶意刷单、请求过多导致系统压力增大等问题。方法主要有以下几种：利用Spring框架中的RateLimiter进行限流、利用AOP（面向切面编程）和Redis进行限流、使用Java自带的Semaphore（信号量）进行限流、以及利用Nginx进行限流。本文将详细介绍这四种方法，并提供相关代码示例。

一、使用SPRING框架中的RATELIMITER进行限流

RateLimiter是Google Guava提供的一个工具类，主要用于限制某个操作的调用速率。在Spring框架中，我们可以通过注解的方式，轻松实现接口调用次数的限制。

首先，我们需要在项目中引入Guava依赖。然后，在需要限流的接口上添加@RateLimiter注解，并设置permitsPerSecond（每秒生成的令牌数）和timeout（获取令牌的等待时间）两个参数。

以下是一个具体的代码示例：

import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;
public class RateLimiterDemo {
    // 创建一个每秒产生一个令牌的RateLimiter
    private static final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(1.0);
    public void doSomething() {
        // 从RateLimiter获取一个令牌，如果当前令牌桶中没有令牌则等待，直到获取到令牌
        rateLimiter.acquire();
        // 执行业务操作
        ...
    }
}

二、使用AOP和REDIS进行限流

AOP是面向切面编程，它可以把一些通用的操作，如日志打印、异常处理等从业务代码中剥离出来，实现代码的复用和业务逻辑的解耦。

Redis是一种支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库，并提供多种语言的API。

我们可以通过AOP切面编程，结合Redis的过期时间和计数器功能，实现接口调用次数的限制。

以下是一个具体的代码示例：

import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.springframework.data.redis.core.StringRedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ValueOperations;
import org.springframework.stereotype.Component;
import javax.annotation.Resource;
@Aspect
@Component
public class RedisLimitAspect {
    @Resource
    private StringRedisTemplate stringRedisTemplate;
    @Around("@annotation(redisLimit)")
    public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint, RedisLimit redisLimit) throws Throwable {
        String key = redisLimit.key();
        int limit = redisLimit.limit();
        ValueOperations<String, String> ops = stringRedisTemplate.opsForValue();
        // 从Redis获取当前已调用的次数
        String currentValueStr = ops.get(key);
        int currentValue = currentValueStr == null ? 0 : Integer.parseInt(currentValueStr);
        // 如果已经超过最大调用次数，则抛出异常
        if (currentValue >= limit) {
            throw new RuntimeException("已超过最大调用次数");
        }
        // 调用次数+1，并设置新的值到Redis
        ops.increment(key, 1);
        // 设置过期时间
        stringRedisTemplate.expire(key, redisLimit.expire(), TimeUnit.SECONDS);
        return joinPoint.proceed();
    }
}

三、使用JAVA自带的SEMAPHORE进行限流

Java中的Semaphore（信号量）是一种计数信号量，主要用于管理一组资源，内部维护了一个许可集。可以通过acquire()方法获取一个许可，当许可不存在时，acquire()会被阻塞，直到有许可，或者被中断。release()方法用于释放许可。

以下是一个具体的代码示例：

import java.util.concurrent.Semaphore;
public class SemaphoreDemo {
    // 创建一个初始许可数为5的Semaphore
    private static final Semaphore semaphore = new Semaphore(5);
    public void doSomething() {
        try {
            // 从Semaphore获取一个许可，如果当前Semaphore中没有许可则等待，直到获取到许可
            semaphore.acquire();
            // 执行业务操作
            ...
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 释放许可
            semaphore.release();
        }
    }
}

四、使用NGINX进行限流

Nginx是一种高效、稳定、低消耗、高并发的网页服务器、反向代理服务器，也是一个IMAP/POP3/SMTP代理服务器。Nginx在设计上使用了异步非阻塞的事件驱动模型，可以支持高达50,000个并发连接。

Nginx提供了两种限流模块：ngx_http_limit_req_module和ngx_http_limit_conn_module。ngx_http_limit_req_module模块可以限制处理请求的速率；ngx_http_limit_conn_module模块可以限制同时连接（并发）的数量。

以下是一个具体的配置示例：

limit_req_zone $binary_remote_addr zone=api:10m rate=1r/s;
server {
    listen 80;
    server_name www.example.com;
    location /api/ {
        limit_req zone=api burst=5;
        proxy_pass http://api.example.com;
    }
}

在上述配置中，我们定义了一个名为api的zone，每秒可以处理1个请求，burst参数设置为5，这意味着如果超过1个请求，多出的请求将会排队等待，队列的长度为5。如果队列已满，新来的请求将会直接被拒绝。

总结，以上就是Java如何限制接口被调用次数的四种方法，包括使用Spring框架中的RateLimiter进行限流、使用AOP和Redis进行限流、使用Java自带的Semaphore进行限流、以及使用Nginx进行限流。希望本文能为你在进行Java开发中限制接口调用次数提供帮助。

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