原生令牌桶算法

最新推荐文章于 2025-10-14 23:54:55 发布

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该博客介绍了如何实现一个基于令牌桶算法的限流器。`TokenBucket`类包含了令牌桶的主要逻辑，包括桶的容量、填充速度以及令牌的消费。`tryConsume`方法保证了线程安全地消费令牌，而`refill`方法则根据时间差动态补充令牌。这个实现可用于流量控制和防止系统过载。

public class LocalTest {

    @Test
    public void test(){
        //桶大小为100  没秒填充100个  时间单位为毫秒 1s = 1000ms
        TokenBucket limiter = new TokenBucket(100, 100, 1000);
    }
}

 class TokenBucket {

     //令牌桶大小
      private final long capacity;
      //填充速度 没毫秒填充多少个
      private final double refillTokensPerOneMillis;
      //桶中还剩多少个令牌
      private double availableTokens;
      //上一次填充的时间
      private long lastRefillTimestamp;

       public TokenBucket(long capacity, long refillTokens, long refillPeriodMillis) {
           //令牌桶大小
          this.capacity = capacity;
          // 每秒填充100 / 1000 = 每毫秒填充多少个
           this.refillTokensPerOneMillis = (double) refillTokens / (double) refillPeriodMillis;
           //创建时 可用令牌 = 桶大小
           this.availableTokens = capacity;
           // 填充时间
           this.lastRefillTimestamp = System.currentTimeMillis();
       }

       //同步方法 保证线程安全
        synchronized public boolean tryConsume(int numberTokens) {
           //刷新令牌桶
            refill();
            if (availableTokens < numberTokens) {
                    return false;
                } else {
                    availableTokens -= numberTokens;
                    return true;
                }
        }

        private void refill() {
            long currentTimeMillis = System.currentTimeMillis();
            if (currentTimeMillis > lastRefillTimestamp) {
                    //计算当前和上次时间的时间差
                    long millisSinceLastRefill = currentTimeMillis - lastRefillTimestamp;
                    //时间差 * 速度  = 需要生成多少个
                    double refill = millisSinceLastRefill * refillTokensPerOneMillis;
                    // 剩余的令牌+新生成的令牌 同时 不能大于 桶大小
                    this.availableTokens = Math.min(capacity, availableTokens + refill);
                    //更新生成时间
                    this.lastRefillTimestamp = currentTimeMillis;
                }
        }
}