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Redis實戰之限制操作頻率

最近沉迷於業務開發無法自拔,有一段時間沒有更新博文了,後續博文內容計劃把一些業務場景下的實戰方案,或者比較好的設計思路進行分享,就不像之前圍繞著一個主題,消耗很多的時間去整理相關內容(憋大招),後續可能一篇的內容量就沒那麼豐富,但是盡可能針對一個點進行更細化,或者更深入的分析,透過不斷分享和自我複盤,進行經驗的沉澱,同時提高博文分享的頻率 

場景

場景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

場景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

場景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

抽離本質

在業務開發的過程中,我們不斷的參與各種業務場景的方案設計,往往很容易碰到很類似的場景,只不過目前所屬的業務模組不一樣,其實這些需求的本質是解決同一個問題,當遇到這種場景的時候,我們需要根據自己經驗分析抽離出需求的本質問題,實現一個通用的解決方案,讓自己的解決方案更有價值,這可能就是區別於你是有靈魂的工程師還是cp(copy paste)最強王者吧。

分析上面3個業務場景,可以從中發現其中有相似的邏輯,稱它為同類的問題,現在我們就是要抽離這個問題,設計一個通用的解決方案,勾畫相同邏輯流程圖:

Redis實戰之限制操作頻率

透過分析上面的需求場景,抽離出他們都需要的那些條件:

限制物件:使用者限制操作(評論,按讚,記錄, ...)時間範圍X秒內限制操作數Y次超出後禁止操作時間Z(秒/具體時間)超出後不讓再操作,並提示

Redis實戰之限制操作頻率

(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)

如果把功能抽離成一個通用函數是不是大概是這樣:

<?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 [&#39;type&#39;=>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}

解決方案落地

#功能中需要對用戶發起的操作和時間,以及累計次數進行存儲,並且需要失效過期的清理,如果這個時候我們依賴mysql做存儲,想想都覺的挺痛苦,這裡主角:redis 終於登場了,基於redis特性,incr的原子操作和key 支持過期機制,內存存儲的效率優勢,可以相對簡單靈活且又有效率的完成目的。

這裡簡單實作個通用功能的程式碼:

<?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 [&#39;type&#39;=>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) || $userId get($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  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

總結

#對相似的業務場景進行分析,發現本質問題並設計通用的解決方案

讓解決方案更有價值,做一個有靈魂的開發者

熟練掌握redis,充分利用它的特性和優勢

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陳述
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