Redis实战之限制操作频率

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: 最近沉迷于业务开发无法自拔 ,有一段时间没有更新博文了,后续博文内容计划把一些业务场景下的实战方案,或者比较好的设计思路进行分享,就不像之前围绕着一个主题,消耗很多的时间去整理相关内容(憋大招),后续可能一篇的内容量就没那么丰富,但是尽可能针对一个点进行更细化,或者更深入的分析,通过不断分享和自我...

最近沉迷于业务开发无法自拔 ,有一段时间没有更新博文了,后续博文内容计划把一些业务场景下的实战方案,或者比较好的设计思路进行分享,就不像之前围绕着一个主题,消耗很多的时间去整理相关内容(憋大招),后续可能一篇的内容量就没那么丰富,但是尽可能针对一个点进行更细化,或者更深入的分析,通过不断分享和自我复盘,进行经验的沉淀,同时提高博文分享的频率

场景

场景1
留言功能限制,30秒 内只能评论 10次,超出次数不让能再评论,并提示:过于频繁
场景2
点赞功能限制,10秒 内只能点赞 10次,超出次数后不能再点赞,并禁止操作 1个小时,提示:过于频繁,被禁止操作1小时
场景3
上传记录功能,限制一天只能上传 100次,超出次数不让能再上传,并提示:超出今日上线

抽离本质

在业务开发的过程中,我们不断的参与各种业务场景的方案设计,往往很容易碰到很类似的场景,只不过当前所属的业务模块不一样,其实这些需求的本质是解决同一个问题,当遇到这种场景的时候,我们需要根据自己经验分析抽离出需求的本质问题,实现一个通用的解决方案,让自己的解决方案更有价值,这可能就是区别于你是有灵魂的工程师还是cp(copy paste)最强王者吧。

分析上面3个业务场景,可以从中发现其中有相似的逻辑,称它为同类的问题,现在我们就是要抽离这个问题,设计一个通用的解决方案,勾画相同逻辑流程图:

流程图

通过分析上面的需求场景,抽离出他们都需要的那些条件:

  • 限制对象:用户
  • 限制操作(评论,点赞,记录, ...)
  • 时间范围X秒内
  • 限制操作数Y次
  • 超出后禁止操作时间Z(秒/具体时间)
  • 超出后不让再操作,并提示

脑图

(最小时间单位用秒:天/小时/分钟都可换算成秒,用秒可以解决更多的场景)

如果把功能抽离成一个通用函数是不是大概是这样:

<?php
/**
 * 频率限制
 * @param string $action 操作动作
 * @param int $userId 发起操作的用户ID
 * @param int $time 时间范围X秒内
 * @param int $number 限制操作数Y次
 * @param array $expire 超出封印时间Z ['type'=>1,'ttl'=>过期时间/秒] ['type'=>2,'ttl'=>具体过期时间戳] 二选一
 * @return bool
 * @throws \Exception
 */
public static function frequencyLimit(string $action, int $userId, int $time, int $number, $expire = [])
{
    // todo 根据用户操作动作时间范围,进行频率的控制和失效释放
}

解决方案落地

功能中需要对用户发起的操作和时间,以及累计次数进行存储,并且需要失效过期的清理,如果这个时候我们依赖mysql做存储,想想都觉的挺痛苦,这里主角:redis 终于登场了,基于redis特性,incr的原子操作和key 支持过期机制,内存存储的效率优势,可以相对简单灵活并且又高效的完成目的。

这里简单实现个通用功能的代码:

<?php
/**
 * 频率限制
 * @param string $action 操作动作
 * @param int $userId 发起操作的用户ID
 * @param int $time 时间范围X秒内
 * @param int $number 限制操作数Y次
 * @param array $expire  超出封印时间Z ['type'=>1,'ttl'=>过期时间/秒] ['type'=>2,'ttl'=>具体过期时间戳] 二选一
 * @return bool
 * @throws \Exception
 */
public function frequencyLimit(string $action, int $userId, int $time, int $number, $expire = [])
{
    if (empty($action) || $userId <= 0 || $time <= 0 || $number <= 0) {
        throw new \Exception('非法参数');
    }
    $key = 'act:limit:' . $action . ':' . $userId;
    $r = RedisClient::connect();
    //获取当前累计次数
    $current = intval($r->get($key));
    if ($current >= $number) return false;
    //累计并返回最新值
    $current = $r->incr($key);
    //第一次累加,设置控制操作频率的有效时间
    if ($current === 1) $r->expire($key, $time);
    //未超出限制次数先放过
    if ($current < $number) return true;
    //超出后根据需要重新设置过期失效时间 $current === $number 判断保证只重新设置一次
    $type = empty($expire['type']) ? 0 : intval($expire['type']);
    $ttl = empty($expire['ttl']) ? 0 : intval($expire['ttl']);
    if ($current === $number && $ttl > 0 && in_array($type, [1, 2])) {
        if ($type === 1) $r->expire($key, $ttl);
        if ($type === 2) $r->expireAt($key, $ttl);
    }
    return false;
}
//场景1

/**
 * 评论限制
 * @param int $userId
 * @return bool|string
 */
public function doComment(int $userId)
{
    try {
        $pass = FrequencyLimit::doHandle('comment', $userId, 30, 10);
        if (!$pass) return '过于频繁';
        // todo 评论逻辑
        return true;
    } catch (\Exception $e) {
        return $e->getMessage();
    }
}

//场景2
/**
 * 点赞限制
 * @param int $userId
 * @return bool|string
 */
public function doLike(int $userId)
{
    try {
        $pass = FrequencyLimit::doHandle('like', $userId, 10, 10, ['type' => 1, 'ttl' => 1 * 60 * 60]);
        if (!$pass) return '过于频繁,被禁止操作1小时';
        // todo 点赞逻辑
        return true;
    } catch (\Exception $e) {
        return $e->getMessage();
    }
}

//场景3

/**
 * 上传限制
 * @param int $userId
 * @return bool|string
 */
public function doUpload(int $userId)
{
    try {
        $expire = strtotime(date('Y-m-d', strtotime(+1 . 'days')));
        $pass = FrequencyLimit::doHandle('upload', $userId, 1 * 24 * 60 * 60, 100, ['type' => 2, 'ttl' => $expire]);
        if (!$pass) return '超出今日上线';
        // todo 上传逻辑
        return true;
    } catch (\Exception $e) {
        return $e->getMessage();
    }
}

//场景N

编码上可以根据你设计这个通用方案的复杂度进行进一步抽象,如抽象成频率限制的功能类 等

总结

  • 对相似的业务场景进行分析,发现本质问题并设计通用的解决方案
  • 让解决方案更有价值,做一个有灵魂的开发者
  • 熟练掌握redis,充分利用它的特性和优势

首发于Github大话WEB开发,欢迎Star

相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore &nbsp; &nbsp; ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库&nbsp;ECS 实例和一台目标数据库&nbsp;RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&amp;RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
目录
相关文章
|
2月前
|
NoSQL 关系型数据库 MySQL
MySQL与Redis协同作战:优化百万数据查询的实战经验
【10月更文挑战第13天】 在处理大规模数据集时,传统的关系型数据库如MySQL可能会遇到性能瓶颈。为了提升数据处理的效率,我们可以结合使用MySQL和Redis,利用两者的优势来优化数据查询。本文将分享一次实战经验,探讨如何通过MySQL与Redis的协同工作来优化百万级数据统计。
60 5
|
2月前
|
缓存 NoSQL Java
Spring Boot与Redis:整合与实战
【10月更文挑战第15天】本文介绍了如何在Spring Boot项目中整合Redis,通过一个电商商品推荐系统的案例,详细展示了从添加依赖、配置连接信息到创建配置类的具体步骤。实战部分演示了如何利用Redis缓存提高系统响应速度,减少数据库访问压力,从而提升用户体验。
86 2
|
3月前
|
缓存 NoSQL 应用服务中间件
Redis实战篇
Redis实战篇
|
4月前
|
SQL 存储 NoSQL
Redis6入门到实战------ 一、NoSQL数据库简介
这篇文章是关于NoSQL数据库的简介,讨论了技术发展、NoSQL数据库的概念、适用场景、不适用场景,以及常见的非关系型数据库。文章还提到了Web1.0到Web2.0时代的技术演进,以及解决CPU、内存和IO压力的方法,并对比了行式存储和列式存储数据库的特点。
Redis6入门到实战------ 一、NoSQL数据库简介
|
4月前
|
NoSQL 算法 安全
Redis6入门到实战------ 四、Redis配置文件介绍
这篇文章详细介绍了Redis配置文件中的各种设置,包括单位定义、包含配置、网络配置、守护进程设置、日志记录、密码安全、客户端连接限制以及内存使用策略等。
Redis6入门到实战------ 四、Redis配置文件介绍
|
4月前
|
NoSQL Redis 数据安全/隐私保护
Redis6入门到实战------ 二、Redis安装
这篇文章详细介绍了Redis 6的安装过程,包括下载、解压、编译、安装、配置以及启动Redis服务器的步骤。还涵盖了如何设置Redis以在后台运行,如何为Redis设置密码保护,以及如何配置Redis服务以实现开机自启动。
Redis6入门到实战------ 二、Redis安装
|
4月前
|
NoSQL Java Redis
Redis6入门到实战------思维导图+章节目录
这篇文章提供了Redis 6从入门到实战的全面学习资料,包括思维导图和各章节目录,涵盖了NoSQL数据库、Redis安装配置、数据类型、事务、持久化、主从复制、集群等核心知识点。
Redis6入门到实战------思维导图+章节目录
|
4月前
|
NoSQL 安全 Java
Redis6入门到实战------ 三、常用五大数据类型(字符串 String)
这篇文章深入探讨了Redis中的String数据类型,包括键操作的命令、String类型的命令使用,以及String在Redis中的内部数据结构实现。
Redis6入门到实战------ 三、常用五大数据类型(字符串 String)
|
4月前
|
NoSQL 关系型数据库 Redis
Redis6入门到实战------ 九、10. Redis_事务_锁机制_秒杀
这篇文章深入探讨了Redis事务的概念、命令使用、错误处理机制以及乐观锁和悲观锁的应用,并通过WATCH/UNWATCH命令展示了事务中的锁机制。
Redis6入门到实战------ 九、10. Redis_事务_锁机制_秒杀
|
4月前
|
NoSQL Java Redis
Redis6入门到实战------ 八、Redis与Spring Boot整合
这篇文章详细介绍了如何在Spring Boot项目中整合Redis,包括在`pom.xml`中添加依赖、配置`application.properties`文件、创建配置类以及编写测试类来验证Redis的连接和基本操作。
Redis6入门到实战------ 八、Redis与Spring Boot整合
下一篇
无影云桌面