令牌桶和漏桶的应用场景（令牌桶和漏桶实现流量控制）
jk
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2023-06-06 13:33:52
摘要 令牌桶和漏桶实现流量控制
令牌桶和漏桶是常用的流量控制算法，它们可以应用于多种场景，比如Web应用防刷、接口流量控制、消息队列限流等。
一、令牌桶
令牌桶是一种常用的流量...
令牌桶和漏桶实现流量控制
令牌桶和漏桶是常用的流量控制算法，它们可以应用于多种场景，比如Web应用防刷、接口流量控制、消息队列限流等。
一、令牌桶
令牌桶是一种常用的流量控制算法，它允许在一定的流量范围内进行限流控制，有效保护系统，避免流量暴增导致系统崩溃。
1.1 令牌桶原理
令牌桶是通过一定的算法实现对请求的流量控制，用来限制程序发送的请求的速率。其原理是在一定时间内生成一定数量的令牌，每当一个请求到来时，首先需要获取一个令牌才能执行请求，如果没有令牌则不能执行请求。
令牌桶算法的核心就是维护一个固定大小的token桶，每一次请求需要从桶中拿出token才能执行，如果桶中没有token则无法执行，直到桶中token数量变多为止。
1.2 令牌桶应用场景
令牌桶可以应用于多种场景，比如：
1.2.1 网络QoS
通过令牌桶能够限制网络的带宽，实现QoS（Quality of Service）服务质量保障，尤其在保障重要业务数据传输上功效显著。
1.2.2 Web应用防御
令牌桶可以防止Web应用程序被恶意攻击，比如非法机器人扫描等。
1.2.3 接口流量控制
限制接口调用的速度，防止过高的请求负载对服务器产生压力，使接口更加稳定、可靠。
二、漏桶
漏桶是另一种常用的流量控制算法，它可以允许突发流量被平稳控制，从而保证程序执行的流畅度。
2.1 漏桶原理
漏桶算法的原理跟水的流动相似，通过一个漏斗或者水桶来控制水的流量，保持出水的速度始终是一个固定的值。如果水流量大于固定值，那么多余的部分就会被丢弃。
漏桶的原理和令牌桶类似，同样维护一个桶。但是漏桶的漏嘴会以固定的速度像外漏水，流入的请求也会被等待一段时间，然后再以固定的速度流经漏嘴并响应请求。
2.2 漏桶应用场景
漏桶算法可以应用于多种场景，比如：
2.2.1 短时间内的流量限制
漏桶可以通过控制单位时间内处理请求的速度，使得突发请求不能影响整个系统的平稳运行。
2.2.2 保证系统的可用性
当系统压力较大时，如果不进行限流，过多的请求会导致系统崩溃，而漏桶则可以通过平稳的限流来确保系统的可用性。
2.2.3 防止数据流量暴增
在消息队列缓冲和处理流数据时，可以通过漏桶算法限制数据流出速率，有效减小流量压力，不会造成数据的流量暴增，保证稳定运行。
三、总结
令牌桶和漏桶是常用的流量控制算法，它们通过限制请求速度和平稳的限流来保障系统稳定性和高可用性。如果系统需求较为稳定，建议采用令牌桶算法；如果系统需求变动较为频繁，则应使用漏桶算法。
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