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基于Redis实现的微服务分布式频次限制组件

P粉602998670

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发布时间:2026-02-12 15:33:09

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来源于php中文网

原创

incr+expire非原子导致限流丢失,须用lua封装;lettuce应复用连接而非频繁close;redis-cell运维复杂且不兼容集群;gateway限流需正确配置redisratelimiter参数。

基于redis实现的微服务分布式频次限制组件

为什么 INCR + EXPIRE 组合在高并发下会丢限流?

因为 Redis 命令不是原子的——INCR 成功后,如果紧接着的 EXPIRE 失败(比如网络中断、Redis 重启),这个 key 就变成永不过期,后续所有请求都可能被错误放行。

实操建议:

  • 改用 INCR + SETNX + EXPIRE 三步?不行,还是非原子
  • 必须用 Lua 脚本封装逻辑,确保 INCR 和过期设置在同一原子上下文中执行
  • 示例脚本中,先 INCR,再判断是否首次写入,是则立即 PEXPIRE(毫秒级精度更稳)

Java 里用 Lettuce 连 Redis 做分布式限流,怎么避免连接泄漏?

Lettuce 是基于 Netty 的异步客户端,StatefulRedisConnection 是线程安全且可复用的,但很多人误以为每次都要 connect() + close()

实操建议:

  • 全局单例一个 RedisClient,按需获取 StatefulRedisConnection,用完不 close
  • 不要在限流逻辑里调用 connection.close(),这会关闭底层 Netty channel
  • 若用 Spring Boot,直接注入 ReactiveRedisTemplateRedisTemplate,它已管理好连接生命周期
  • 注意:Lettuce 默认开启 ping-before-activate,高频限流场景可关掉减少冗余命令

redis-cell 模块真能替代手写限流?什么情况下别碰它

redis-cell 提供了 CL.THROTTLE 命令,原生支持漏桶算法,返回剩余次数、重试时间等字段,看起来很省事。

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实操建议:

  • 它依赖 Redis 加载外部模块,K8s 环境里要改镜像、加 --loadmodule 启动参数,运维成本陡增
  • 不兼容 Redis Cluster —— CL.THROTTLE 是多 key 操作,集群模式下会报 CROSSSLOT 错误
  • 如果你的限流粒度是「用户 ID + 接口路径」,而 key 分布在不同 slot,redis-cell 直接不可用
  • 小规模单节点 Redis 可试,但上线前务必压测验证吞吐是否反低于 Lua 方案

Spring Cloud Gateway 里集成 Redis 限流,为什么 RequestRateLimiterGatewayFilterFactory 总是 429 却没生效?

这个过滤器默认用内存计数器(RedisRateLimiter 需显式配置),很多项目只配了类名,没配 redis-rate-limiter.replenishRateburstCapacity,导致 fallback 到空实现。

实操建议:

  • 确认配置里有 spring.cloud.gateway.filter.request-rate-limiter.deny-empty-key=false,否则 key 为空时直接拒绝
  • key 解析器(KeyResolver)必须返回非空字符串,常见错误是用了 exchange.getRequest().getRemoteAddress(),但云环境里拿的是 LB 地址
  • 检查 Redis 中实际生成的 key 是否含非法字符(如空格、斜杠),CLUSTER 模式下 key 名不规范会导致 MOVED 重定向失败
  • 调试时可在 Lua 脚本里加 redis.log(redis.LOG_WARNING, "key: "..KEYS[1]),通过 MONITOR 命令观察真实调用

真正难的不是写对一条 Lua 脚本,而是把 key 的语义、生命周期、跨服务一致性,和业务降级策略对齐。比如“每分钟最多 5 次”在支付回调里可能是硬性闸门,在搜索接口里可能只是触发告警的信号。这些边界不厘清,Redis 再快也没用。

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