基于TairString实现高效限流器 - 云数据库 Tair（兼容 Redis®）

在限量抢购或者限时秒杀类场景中，除了要有效应对秒杀前后的流量高峰，还需要防止发生接受的下单量超过商品限购数量的问题，Tair（企业版）的TairString数据结构支持简洁高效的限流器，可以很好地解决订单超量问题。本文介绍的方案也适用于其它需要限速或者限流的场景。

抢购限流器

exString是Tair新增的数据结构，比原生Redis String功能更加强大，除了比特位（bit）操作外能够覆盖原生Redis String的所有功能。

TairString的EXINCRBY/EXINCRBYFLOAT命令与原生Redis String的INCRBY/INCRBYFLOAT命令功能类似，都可对value进行递增或递减运算，但EXINCRBY/EXINCRBYFLOAT支持更多选项，例如EX、NX、VER、MIN、MAX等，详细说明请参见exString。下文介绍的方案涉及MIN与MAX两个选项：

选项	说明
MIN	设置TairString value的最小值。
MAX	设置TairString value的最大值。

使用原生Redis String实现抢购，代码逻辑复杂，一旦管理不当，容易出现漏网订单，即明明商品已经抢完，却还有用户收到抢购成功的提示，造成不良影响，而使用TairString，只需要非常简单的代码即可实现严谨的订单数量限制，伪代码如下：

if(EXINCRBY(key_iphone, -1, MIN:0) == "would overflow")
    run_out();

限流计数器

与抢购限流器类似，使用EXINCRBY命令的MAX选项可以实现限流计数器，伪代码如下：

if(EXINCRBY(rate_limitor, 1, MAX:1000) == "would overflow")
    traffic_control();

限流计数器的应用场景很多，例如并发限流、访问频率限制、密码修改次数限制等等。以并发限流为例，在请求的并发量突然超过系统的性能限制时，为了防止服务彻底崩溃引发更大的问题，采用限速器限制并发量，保证系统处理能力内的请求得到及时回应，是一种较合理的临时解决方案。例如配置QPS（Query Per Second）限制，您可以使用TairString的EXINCRBY命令，通过简单的代码设置一个并发限流器：

/**
 * tryAcquire is thread-safe and will increment the key from 0 to the upper bound within an interval of time,
 * and return failure once it exceeds
 * @param key the key
 * @param upperBound the max value
 * @param interval the time interval
 * @return acquire success: true; fail: false
 */
public static boolean tryAcquire(String key, int upperBound, int interval) {
    try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
        jedis.eval("if redis.call('exists', KEYS[1]) == 1 "
                + "then return redis.call('EXINCRBY', KEYS[1], '1', 'MAX', ARGV[1], 'KEEPTTL') "
                + "else return redis.call('EXSET', KEYS[1], 0, 'EX', ARGV[2]) end",
            Arrays.asList(key), Arrays.asList(String.valueOf(upperBound), String.valueOf(interval)));
        return true;
    } catch (Exception e) {
        if (e.getMessage().contains("increment or decrement would overflow")) {
            return false;
        }
        e.printStackTrace();
    }
    return false;
}