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Redisson 分布式限流 + 分布式幂等完整实现

news 2026/7/9 11:59:58

以下代码均基于 Redisson 原生 API，底层全部通过 Lua 脚本保证原子性，可直接接入 Spring Boot 生产项目。

一、分布式限流实现

提供两种生产最常用的限流方案，分别对应QPS 速率控制和并发数控制两类场景。

1. 令牌桶限流（RRateLimiter，接口 QPS 限流首选）

基于令牌桶算法实现，原子化完成令牌生成与消耗，支持平滑限流、应对突发流量，是接口级限流的最优方案。

适用场景

接口 QPS 限制、用户级调用频次控制、第三方接口调用限流。

工程化封装（注解 + AOP）

第一步：自定义限流注解

@Target(ElementType.METHOD) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface ApiRateLimiter { // 限流业务key String key(); // 限流模式：OVERALL=全局总限流；PER_CLIENT=每个客户端独立限流 RateType mode() default RateType.OVERALL; // 单位时间内生成的令牌总数 long rate() default 10; // 时间单位 RateIntervalUnit timeUnit() default RateIntervalUnit.SECONDS; // 单次请求消耗令牌数 int permits() default 1; // 限流提示语 String msg() default "系统繁忙，请稍后重试"; }

第二步：AOP 切面实现

@Aspect @Component public class RateLimiterAspect { @Resource private RedissonClient redissonClient; @Around("@annotation(limiter)") public Object around(ProceedingJoinPoint joinPoint, ApiRateLimiter limiter) throws Throwable { // 组装限流key，按用户限流可自行拼接userId String limitKey = "limit:" + limiter.key(); RRateLimiter rateLimiter = redissonClient.getRateLimiter(limitKey); // 幂等初始化限流器，重复调用不覆盖配置 rateLimiter.trySetRate(limiter.mode(), limiter.rate(), 1, limiter.timeUnit()); // 原子获取令牌，成功则执行业务 boolean allow = rateLimiter.tryAcquire(limiter.permits()); if (!allow) { throw new BusinessException(limiter.msg()); } return joinPoint.proceed(); } }

业务使用示例

// 示例1：全局接口限流，每秒最多20次下单请求 @ApiRateLimiter(key = "order:create", rate = 20, msg = "下单人数过多，请稍后重试") public String createOrder(OrderDTO dto) { // 下单业务逻辑 return "ORD" + System.currentTimeMillis(); } // 示例2：按用户限流，每个用户每分钟最多调用5次查询接口 // 注：按用户限流需将userId拼入key，可在AOP中从上下文获取userId动态拼接 @ApiRateLimiter(key = "user:query:order", rate = 5, timeUnit = RateIntervalUnit.MINUTES) public List<OrderVO> queryOrderList(Long userId) { // 查询业务逻辑 return Collections.emptyList(); }

关键说明

RateType.OVERALL：集群所有节点共享总速率，适合全局接口限流。
按用户 / 租户限流：将用户 ID 拼入限流 key，每个用户对应独立限流器，实现隔离。
令牌桶容量默认等于速率值，支持突发流量一次性消耗存量令牌。

2. 并发数限流（RSemaphore 信号量）

基于分布式信号量，控制同时持有许可的线程总数，即同一时间最多有多少个线程执行指定业务。

适用场景

限制并发执行的任务数（如导出、批量处理）、保护下游资源（数据库、第三方接口）。

工具类封装

@Component public class ConcurrentLimitUtil { @Resource private RedissonClient redissonClient; /** * 尝试获取并发许可 * @param resourceKey 资源标识 * @param maxConcurrent 最大并发数 * @return true=获取成功，false=并发已满 */ public boolean tryAcquire(String resourceKey, int maxConcurrent) { RSemaphore semaphore = redissonClient.getSemaphore("concurrent:" + resourceKey); semaphore.trySetPermits(maxConcurrent); return semaphore.tryAcquire(); } /** * 释放并发许可，必须在finally中调用 */ public void release(String resourceKey) { redissonClient.getSemaphore("concurrent:" + resourceKey).release(); } }

业务使用示例

public void exportOrderData() { String resourceKey = "export:order"; // 限制同时最多3个导出任务 if (!concurrentLimitUtil.tryAcquire(resourceKey, 3)) { throw new BusinessException("当前导出任务过多，请稍后再试"); } try { // 执行导出业务 doExportExcel(); } finally { // 必须释放许可，防止泄露 concurrentLimitUtil.release(resourceKey); } }

二、分布式幂等实现

提供两种主流幂等方案，分别对应前端表单防重和后端业务防重两类场景。

1. 令牌式幂等（表单 / 接口防重复提交）

前端进入页面前申请唯一令牌，提交时携带令牌，服务端原子校验并删除令牌，校验通过才执行业务。

适用场景

表单重复提交、按钮重复点击、前端接口防重。

工具类封装

@Component public class IdempotentTokenService { @Resource private RedissonClient redissonClient; private static final String TOKEN_PREFIX = "idempotent:token:"; private static final long TOKEN_EXPIRE_MINUTES = 5; /** * 生成幂等令牌 * @param bizId 业务标识（如用户ID），隔离不同主体 * @return 令牌字符串 */ public String generateToken(String bizId) { String token = UUID.randomUUID().toString().replace("-", ""); RBucket<String> bucket = redissonClient.getBucket(TOKEN_PREFIX + bizId); bucket.set(token, TOKEN_EXPIRE_MINUTES, TimeUnit.MINUTES); return token; } /** * 原子校验并删除令牌 * @return true=校验通过，false=令牌无效/已使用 */ public boolean checkAndRemove(String bizId, String token) { String key = TOKEN_PREFIX + bizId; Long result = redissonClient.getScript().eval( RScript.Mode.READ_WRITE, "if redis.call('GET', KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call('DEL', KEYS[1]) else return 0 end", RScript.ReturnType.INTEGER, Collections.singletonList(key), token ); return result != null && result == 1; } }

业务使用流程

// 1. 前端进入页面时，获取令牌 @GetMapping("/token/get") public Result<String> getToken(@RequestParam Long userId) { return Result.success(idempotentTokenService.generateToken(userId.toString())); } // 2. 提交接口校验令牌 @PostMapping("/order/submit") public Result<String> submitOrder( @RequestHeader("idempotent-token") String token, @RequestBody OrderDTO dto ) { boolean valid = idempotentTokenService.checkAndRemove(dto.getUserId().toString(), token); if (!valid) { return Result.fail("请勿重复提交"); } // 执行业务 String orderNo = orderService.createOrder(dto); return Result.success(orderNo); }

2. 业务唯一键幂等（后端回调 / 消息防重）

以业务唯一标识作为幂等键，原子加锁并保留有效期，有效期内相同业务号直接拒绝重复处理。

适用场景

支付回调、MQ 消息重复消费、接口重试防重、重复下单控制。

工具类封装

@Component public class BizIdempotentService { @Resource private RedissonClient redissonClient; private static final String KEY_PREFIX = "idempotent:biz:"; private static final long DEFAULT_EXPIRE_MINUTES = 30; /** * 尝试获取幂等锁 * @param bizType 业务类型（如PAY_CALLBACK、ORDER_CREATE） * @param bizNo 业务唯一单号 * @param expireMinutes 幂等有效期 * @return true=首次请求，false=重复请求 */ public boolean tryIdempotent(String bizType, String bizNo, long expireMinutes) { String lockKey = KEY_PREFIX + bizType + ":" + bizNo; RLock lock = redissonClient.getLock(lockKey); try { // 等待时间为0，立即返回结果；持有时间为幂等有效期 return lock.tryLock(0, expireMinutes, TimeUnit.MINUTES); } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); return false; } } public boolean tryIdempotent(String bizType, String bizNo) { return tryIdempotent(bizType, bizNo, DEFAULT_EXPIRE_MINUTES); } /** * 手动释放幂等锁（业务处理失败时调用，允许后续重试） */ public void releaseIdempotent(String bizType, String bizNo) { RLock lock = redissonClient.getLock(KEY_PREFIX + bizType + ":" + bizNo); if (lock.isHeldByCurrentThread()) { lock.unlock(); } } }

业务使用示例（支付回调）

public void handlePayCallback(PayCallbackDTO callback) { // 支付流水号作为唯一键，幂等有效期30分钟 boolean isFirst = bizIdempotentService.tryIdempotent("PAY_CALLBACK", callback.getPayNo(), 30); if (!isFirst) { log.info("重复支付回调，直接忽略，流水号：{}", callback.getPayNo()); return; } try { // 执行业务：更新订单状态、记账、发货等 updateOrderPayStatus(callback.getOrderNo()); doFinancialAccounting(callback); } catch (Exception e) { // 业务处理失败，释放幂等锁，允许后续重试 bizIdempotentService.releaseIdempotent("PAY_CALLBACK", callback.getPayNo()); throw e; } }