认识
一、认识
在实际开发中，Redis 的计数限流是一种常用的限流策略，利用 Redis 的高性能计数 Increment 功能实现对请求频率的限制。常见的实现方式有 固定窗口 和 滑动窗口。
场景如下:
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API限流：限制某个用户或IP在一定时间窗口内的请求次数，防止接口被滥用。 -
短信发送频率限制：控制用户在一定时间内发送短信的次数。
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登录保护：限制用户登录尝试次数，防止暴力破解。
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秒杀活动防刷：限制单个用户在秒杀活动中的请求频率。
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分布式限流：在分布式系统中对某类请求进行全局限流。
思路如下:
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定义时间窗口：如
1秒、1分钟、1小时等。 -
记录请求次数：为用户或
IP创建一个唯一标识，在Redis中存储请求计数。 -
设置过期时间：为计数键设置
TTL，与时间窗口保持一致。 -
检查计数限制：请求时检查计数是否超过阈值，超限则拒绝请求。
Redis 计数限流 可以基于 Redis 是内存数据库，读写速度极快，适合高并发场景等特点能够很好地解决高并发和滥用问题，并且简单高效，可以按用户、IP、接口动态调整限流规则。
Redis 计数限流固定窗口: 固定窗口限流 将时间划分为固定大小的时间段（如每分钟、每秒），在每个时间段内限制请求次数。当进入下一个时间段时，计数器会重置。具体步骤为: 在 Redis 中为每个用户或操作创建一个计数器键，键名包含时间窗口标识（如时间戳）。当用户发起请求时, 如果键不存在，则创建键并设置初始值为 1，并设置过期时间（等于窗口时长）。如果键已存在，则递增计数器。如果计数器值超过限制，拒绝请求。在固定时间窗口中，限流逻辑可能会出现的问题为: 如果窗口周期结束，计数会立即重置，可能导致流量突增。例如，某 API 每分钟限流 100 次，可能在最后一秒发送 100 次请求，而在下一秒又发送 100 次请求，导致 200 次请求集中在 2 秒内完成。对于精度要求较高的场景，这种计数方式可能不够精确。
Redis 计数限流互动窗口: 滑动窗口 通过更精细化的时间统计解决固定窗口的临界问题。它利用 Redis 有序集合（ZSET）存储请求的时间戳，并动态调整统计范围，使得时间窗口可以 滑动。具体步骤为: 为每个用户或操作通过 ZADD 创建一个有序集合键，值为请求的时间戳。当用户发起请求时, 添加当前时间戳到有序集合,通过 ZREMRANGEBYSCORE 删除集合中超出时间窗口范围的旧时间戳, 通过 ZCARD 获取集合中当前时间窗口内的元素数量, 如果数量超过限制，拒绝请求, 并设置键的过期时间， 避免无用数据长期占用存储。滑动窗口 可以实现精细化统计，能够更精确地限制请求频率，避免流量突增,解决了固定窗口的临界问题，限流更加平滑,时间粒度更加精细。并具有高灵活性，可适用于更高要求的限流场景，例如对实时性要求较高的 API。而且可以动态调整，可以灵活调整时间窗口和请求限制。