分布式限流——Redis + Lua脚本实现令牌桶算法

-- 使用Redis和Lua脚本实现令牌桶限流
 
-- 初始化令牌桶
local bucket_key = KEYS[1]
local rate = tonumber(ARGV[1])
local capacity = tonumber(ARGV[2])
local now = tonumber(ARGV[3])
 
-- 检查令牌桶是否存在，不存在则创建
if redis.call('exists', bucket_key) == 0 then
    redis.call('hset', bucket_key, 'tokens', capacity)
    redis.call('hset', bucket_key, 'timestamp', now)
end
 
-- 获取当前令牌桶状态
local bucket = redis.call('hgetall', bucket_key)
local tokens = tonumber(bucket[4]+1)
local timestamp = tonumber(bucket[6]+1)
 
-- 根据时间更新令牌桶的token数量
local time_delta = math.max(0, now - timestamp)
local tokens_to_add = math.floor(time_delta * (rate / capacity))
tokens = math.min(capacity, tokens + tokens_to_add)
 
-- 检查请求是否超过令牌桶容量
if tokens < 1 then
    return -1 -- 超出限流
else
    redis.call('hset', bucket_key, 'tokens', tokens - 1)
    redis.call('hset', bucket_key, 'timestamp', now)
    return 1 -- 请求通过
end

这段Lua脚本用于在Redis环境中实现令牌桶算法，并通过Redis的EVAL命令执行以保证操作的原子性。脚本首先检查令牌桶状态，不存在时初始化。然后根据时间流逝更新令牌桶的token数量。如果请求数超过当前令牌桶的token数，则认为请求超出限流，否则减少一个token并允许请求通过。