滑动窗口限流必须用Redis的ZSET而非INCR+EXPIRE,因后者仅支持固定窗口,无法防止“窗口边缘刷量”;ZSET通过毫秒级时间戳实现精确滑动统计,并需Lua脚本原子执行ZREMRANGEBYSCORE、ZCOUNT和ZADD。

滑动窗口限流为什么必须用 Redis 的 ZSET 而不是 INCR + 过期时间
因为单靠 INCR 和 EXPIRE 只能做固定窗口,无法应对“窗口边缘刷量”——比如用户在第 59 秒发 5 条,第 60 秒又发 5 条,两个窗口各算 5 条,实际 2 秒内就触发了 10 次请求。ZSET 可以按时间戳精确存每条请求,再用 ZRANGEBYSCORE 查过去 60 秒内所有记录,真正实现滑动效果。
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-
ZADD写入时用毫秒级时间戳(System.currentTimeMillis())作 score,手机号或 IP+手机号拼接作 member - 每次限流检查前先
ZREMRANGEBYSCORE key -inf (now-60000)清过期项,避免集合膨胀 - 别用
ZCARD算总数——它不区分时间范围,必须用ZCOUNT key (now-60000) +inf或ZRANGEBYSCORE ... WITHSCORES LIMIT 0 1配合数量判断 - 注意 Redis 版本:4.0+ 才支持
ZREMRANGEBYSCORE的(开区间语法,低版本得用ZREMRANGEBYSCORE key -inf [now-60001]
Java 里怎么安全地组合 ZADD、ZCOUNT 和 ZREMRANGEBYSCORE
不能分开调三次命令——中间可能被其他线程/实例插入数据,导致误判。必须用 Lua 脚本原子执行,否则限流就形同虚设。
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- 脚本里先
ZREMRANGEBYSCORE清旧数据,再ZCOUNT查当前窗口内数量,最后只在未超限时ZADD新记录 - 返回值统一设计为:-1 表示超限,0 表示通过且无新增(比如刚好卡在边界),1 表示通过并已记录
- Spring Data Redis 调用示例:
redisTemplate.execute(script, Collections.singletonList("sms:limit:" + phone), String.valueOf(System.currentTimeMillis()), "60000") - 别把手机号直接当 key 名——要加前缀如
sms:limit:,避免和其他业务 key 冲突;也别用纯数字手机号当 key,防止被误扫
为什么短信发送前要校验两次:Redis 限流 + 本地缓存计数
Redis 网络延迟和瞬时抖动可能导致漏判,尤其在集群故障或连接池打满时。光靠 Redis 会放大误放行风险,而纯本地计数又无法跨实例同步。
实操建议:
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- 本地用
ConcurrentHashMap<string atomiclong></string>存最近 1 分钟每个手机号的计数(key 是手机号,value 是带时间戳的计数器) - 每次请求先查本地缓存:如果存在且时间未超 60 秒,且计数
- 本地缓存项 TTL 设为 70 秒(比窗口多 10 秒),避免刚过期就被重复创建
- 注意本地计数器不是替代 Redis,而是“快速通路 + 最终一致性保障”,Redis 结果永远以它为准
上线后监控不到限流效果?重点盯这三个 Redis 指标
很多团队只看业务日志里的“触发限流”打印,但真实瓶颈常藏在 Redis 层——比如 ZADD 延迟飙升、ZCOUNT 耗时突增、或 key 过大导致内存暴涨。
实操建议:
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- 用
redis-cli --latency定期测实例延迟,超过 5ms 就要排查网络或慢查询 - 对限流 key 执行
MEMORY USAGE sms:limit:138****1234,单个 key 超过 1MB 必须优化(说明没及时清理或写入频率异常) - 开启 Redis 慢日志:
CONFIG SET slowlog-log-slower-than 10000,重点抓耗时 >10ms 的ZRANGEBYSCORE或ZREMRANGEBYSCORE - 别忘了监控
evicted_keys:如果大量 key 被驱逐,说明 maxmemory 不足,ZSET数据可能丢失,限流直接失效
滑动窗口真正的复杂点不在算法本身,而在 Redis 命令组合的原子性、毫秒级时间戳的精度传递、以及本地与远程状态的一致性维护——这三处任何一个松动,防刷就只是纸糊的墙。










