脚本lua_Redis + LUA 脚本实现分布式限流

实现分布式限流可以使用 Redis 的 Lua 脚本来完成。以下是可能的实现方案：

1. 使用 Redis 的 SETNX 命令来实现基于令牌桶算法的限流

令牌桶算法是一种常见的限流算法，它可以通过令牌的放置和消耗来控制流量。在 Redis 中，我们可以使用 SETNX 命令来实现令牌桶算法。

具体实现步骤如下：

- 在 Redis 中创建一个有序集合，用于存储令牌桶的令牌数量和时间戳。
- 每当一个请求到达时，我们首先获取当前令牌桶中的令牌数量和时间戳。
- 如果当前时间戳与最后一次请求的时间戳之差大于等于令牌桶中每个令牌的发放时间间隔，则将当前时间戳更新为最后一次请求的时间戳，并且将令牌桶中的令牌数量增加相应的数量，同时不超过最大容量。
- 如果当前令牌桶中的令牌数量大于等于请求需要的令牌数量，则返回 true 表示通过限流，将令牌桶中的令牌数量减去请求需要的令牌数量。
- 如果令牌桶中的令牌数量不足，则返回 false 表示未通过限流。

下面是使用 Redis 的 Lua 脚本实现令牌桶算法的示例代码：

-- 限流的 key
local key = KEYS[1]

-- 令牌桶的容量
local capacity = tonumber(ARGV[1])

-- 令牌的发放速率
local rate = tonumber(ARGV[2])

-- 请求需要的令牌数量
local tokens = tonumber(ARGV[3])

-- 当前时间戳
local now = redis.call('TIME')[1]

-- 获取当前令牌桶中的令牌数量和时间戳
local bucket = redis.call('ZREVRANGEBYSCORE', key, now, 0, 'WITHSCORES', 'LIMIT', 0, 1)

-- 如果令牌桶为空，则初始化令牌桶
if not bucket[1] then
    redis.call('ZADD', key, now, capacity - tokens)
    return 1
end

-- 计算当前令牌桶中的令牌数量和时间戳
local last = tonumber(bucket[2])
local tokensInBucket = tonumber(bucket[1])

-- 计算时间间隔和新的令牌数量
local timePassed = now - last
local newTokens = math.floor(timePassed * rate)

-- 更新令牌桶
if newTokens > 0 then
    tokensInBucket = math.min(tokensInBucket + newTokens, capacity)
    redis.call('ZADD', key, now, tokensInBucket)
end

-- 检查令牌数量是否足够
if tokensInBucket >= tokens then
    redis.call('ZREM', key, bucket[1])
    return 1
else
    return 0
end

2. 使用 Redis 的 Lua 脚本来实现基于漏桶算法的限流

漏桶算法是另一种常见的限流算法，它可以通过漏桶的容量和漏水速度来控制流量。在 Redis 中，我们可以使用 Lua 脚本来实现漏桶算法。

具体实现步骤如下：

- 在 Redis 中创建一个键值对，用于存储漏桶的容量和最后一次请求的时间戳。
- 每当一个请求到达时，我们首先获取当前漏桶的容量和最后一次请求的时间戳。
- 计算漏水速度和漏水的数量，将漏桶中的容量减去漏水的数量。
- 如果漏桶中的容量大于等于请求需要的容量，则返回 true 表示通过限流，将漏桶中的容量减去请求需要的容量。
- 如果漏桶中的容量不足，则返回 false 表示未通过限流。

下面是使用 Redis 的 Lua 脚本实现漏桶算法的示例代码：

-- 限流的 key
local key = KEYS[1]

-- 漏桶的容量
local capacity = tonumber(ARGV[1])

-- 漏水速度
local rate = tonumber(ARGV[2])

-- 请求需要的容量
local size = tonumber(ARGV[3])

-- 当前时间戳
local now = redis.call('TIME')[1]

-- 获取漏桶中的容量和最后一次请求的时间戳
local bucket = redis.call('HMGET', key, 'capacity', 'last')

-- 如果漏桶为空，则初始化漏桶
if not bucket[1] then
    redis.call('HMSET', key, 'capacity', capacity, 'last', now)
    return 1
end

-- 计算漏水的数量和漏桶中的容量
local last = tonumber(bucket[2])
local capacityInBucket = tonumber(bucket[1])
local leak = math.floor((now - last) * rate)

-- 更新漏桶
capacityInBucket = math.min(capacity, capacityInBucket + leak)
redis.call('HSET', key, 'capacity', capacityInBucket)
redis.call('HSET', key, 'last', now)

-- 检查容量是否足够
if capacityInBucket >= size then
    return 1
else
    return 0
end

以上是使用 Redis 的 Lua 脚本实现分布式限流的两种方案，可以根据实际需求选择适合的方案。