Java干货丨限流常规设计和实例( 五 ) _Java

总之，向左移动K个permits所需要花费的节流时间等于长度为K的函数的面积。假设RateLimiter的storedPermits饱和状态，从maxPermits到thresholdPermits就等于warmupPeriod 。从thresholdPermits到0的时间是warmupPeriod/2（原因是为了维护以前的实现，其中coldFactor硬编码为3）
计算thresholdPermits和maxPermits的公式：

从thresholdPermits到0花费的节流时间等于函数从0到thresholdPermits的积分，也就是thresholdPermits*stableIntervals 。也等于warmupPeriod/2 。
thresholdPermits=0.5*warmupPeriod/stableInterval
从maxPermits到thresholdPermits就是函数从thresholdPermits到maxPermits的积分，也就是梯型部分的面积，它等于0.5(stableInterval+coldInterval)(maxPermits - thresholdPermits) ，也就是warmupPeriod
maxPermits = thresholdPermits + 2*warmupPeriod/(stableInterval+coldInterval)

【Java干货丨限流常规设计和实例】Guava RateLimiter源码
这里源码先从SmoothBursty入手，首先是RateLimiter类里的创建：
public static RateLimiter create(double permitsPerSecond) { return create(permitsPerSecond, SleepingStopwatch.createFromSystemTimer());}@VisibleForTestingstatic RateLimiter create(double permitsPerSecond, SleepingStopwatch stopwatch) { // maxBurstSeconds代表这个桶能存储的令牌数换算的秒数，通过这个秒数就可以知道能存储的令牌数，也就表示这个桶的大小。RateLimiter rateLimiter = new SmoothBursty(stopwatch, 1.0 /* maxBurstSeconds */); rateLimiter.setRate(permitsPerSecond); return rateLimiter;}我们看到外界无法自定义SmoothBursty的桶大小，所以我们无论是创建什么速率的RateLimiter ，桶的大小就必然是rate*1的大小，那么就有人通过反射的方式在满足自己想要修改桶大小的需求:https://github.com/vipshop/vjtools/commit/9eacb861960df0c41b2323ce14da037a9fdc0629
setRate方法：
public final void setRate(double permitsPerSecond) { checkArgument( permitsPerSecond > 0.0 && !Double.isNaN(permitsPerSecond), "rate must be positive"); // 需要全局同步 synchronized (mutex()) { doSetRate(permitsPerSecond, stopwatch.readMicros()); } } private volatile Object mutexDoNotUseDirectly; // 产生一个同步使用的对象，适应双重检查锁保证这个对象是个单例 private Object mutex() { Object mutex = mutexDoNotUseDirectly; if (mutex == null) { synchronized (this) { mutex = mutexDoNotUseDirectly; if (mutex == null) { mutexDoNotUseDirectly = mutex = new Object(); } } } return mutex; }互斥锁来保证线程的安全，具体实现代码中使用volatile修饰的mutexDoNotUseDirectly字段和双重校验同步锁来保证生成单例，从而保证每次调用mutex()都是锁同一个对象。这在后续的获取令牌中也需要用到。
doSetRate方法是子类SmoothRateLimiter实现：
// 当前存储的令牌 double storedPermits; // 最大能够存储的令牌 double maxPermits; // 两次获取令牌的固定间隔时间 double stableIntervalMicros; // 下一个请求能被授予的时间，一次请求后这个值就会推后，一个大请求推后的时间比一个小请求推后的时间要多 // 这和预消费有关系，上一次消费的令牌 private long nextFreeTicketMicros = 0L;final void doSetRate(double permitsPerSecond, long nowMicros) { resync(nowMicros); // 计算出请求授予的间隔时间 double stableIntervalMicros = SECONDS.toMicros(1L) / permitsPerSecond; this.stableIntervalMicros = stableIntervalMicros; doSetRate(permitsPerSecond, stableIntervalMicros); } // 更新storedPermits和nextFreeTicketMicros void resync(long nowMicros) { // 当前时间大于下一个请求时间说明这次请求不用等待如果不是就不会出现增加令牌的操作 if (nowMicros > nextFreeTicketMicros) { // 根据上次请求和这次请求间隔计算能够增加的令牌 double newPermits = (nowMicros - nextFreeTicketMicros) / coolDownIntervalMicros(); // 存储的令牌不能超过maxPermits storedPermits = min(maxPermits, storedPermits + newPermits); // 修改nextFreeTicketMicros为当前时间 nextFreeTicketMicros = nowMicros; } } // 子类实现abstract void doSetRate(double permitsPerSecond, double stableIntervalMicros); // 返回冷却期间需要等待获得新许可证的微秒数。子类实现 abstract double coolDownIntervalMicros();SmoothBursty的实现
static final class SmoothBursty extends SmoothRateLimiter { /** The work (permits) of how many seconds can be saved up if this RateLimiter is unused? */ final double maxBurstSeconds; SmoothBursty(SleepingStopwatch stopwatch, double maxBurstSeconds) { super(stopwatch); this.maxBurstSeconds = maxBurstSeconds; } @Override void doSetRate(double permitsPerSecond, double stableIntervalMicros) { double oldMaxPermits = this.maxPermits; // 计算出桶的最大值 maxPermits = maxBurstSeconds * permitsPerSecond; if (oldMaxPermits == Double.POSITIVE_INFINITY) { // if we don't special-case this, we would get storedPermits == NaN, below storedPermits = maxPermits; } else { // 初始化为0 后续重新设置时按新maxPermits和老maxPermits的比例计算storedPermits storedPermits = (oldMaxPermits == 0.0) ? 0.0 // initial state : storedPermits * maxPermits / oldMaxPermits; } } @Override long storedPermitsToWaitTime(double storedPermits, double permitsToTake) { return 0L; } // 对于SmoothBursty 没有什么冷却时期，所以始终返回的是stableIntervalMicros @Override double coolDownIntervalMicros() { return stableIntervalMicros; } }