原 荐 聊聊leaky bucket算法的实现

聊聊leaky bucket算法的实现

原

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序

本文主要研究一下leaky bucket算法的实现

leaky bucket算法

• bucket以一定速率滴水，相当于增加桶容量
• bucket有其容量限制，请求过来时bucket满，则直接被抛弃
• 请求到来时，如果bucket不满，则放入bucket，相当于放行

简单实现

public class LeakyBucket {

    private final long capacity;
    private final long leaksIntervalInMillis;

    private double used;
    private long lastLeakTimestamp;

    public LeakyBucket(long capacity, long leaksIntervalInMillis) {
        this.capacity = capacity;
        this.leaksIntervalInMillis = leaksIntervalInMillis;

        this.used = 0;
        this.lastLeakTimestamp = System.currentTimeMillis();
    }

    synchronized public boolean tryConsume(int drop) {
        leak();

        if (used + drop > capacity) {
           return false;
        }

        used = used + drop;
        return true;
    }

    private void leak() {
        long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
        if (currentTimeMillis > lastLeakTimestamp) {
            long millisSinceLastLeak = currentTimeMillis - lastLeakTimestamp;
            long leaks = millisSinceLastLeak / leaksIntervalInMillis;
            if(leaks > 0){
                if(used <= leaks){
                    used = 0;
                }else{
                    used -= (int)leaks;
                }
                this.lastLeakTimestamp = currentTimeMillis;
            }
        }
    }
}

• 这个实现设计了lastLeakTimestamp字段，用于计算时间差，以及在这个时间段内需要漏水的数量
• 每次tryConsume的时候，方法内部首先调用leak，根据设定的速度以及时间差计算这个时间段需要漏水的数量，更新桶的当前使用量以及lastLeakTimestamp
• 之后限流判断，就是判断used与请求的drop是否会超过桶容量，超出则限流，否则放入桶中，更新桶容量

小结

• leaky bucket与token bucket算法相反，前者是漏水，后者是添加token
• leaky bucket由于是漏水算法，所以不能像token bucket添加token那种可以累积，因此leaky bucket不能支持burst突发流量

doc

• Leaky Bucket Algorithm
• Leaky bucket algorithm for flow control
• Computer Network | Leaky bucket algorithm

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