Spring Boot项目实战：短信功能分布式限流

项目背景与需求

• 项目名称：充电桩项目
• 升级：进行微服务架构升级
• 关键功能：短信服务，用于用户登录、注册等

  短信功能设计考虑

  • 短信模板存储：需考虑存储方式
  • 发送次数限制：防止恶意攻击，设计60秒内只能发送一次短信
  • 成本问题：短信成本累积，需考虑限制发送次数以控制成本

    分布式限流技术概述

    • 目的：防止恶意用户频繁发送短信导致成本上升
    • 限流方案：列举了五种不同的限流技术及其适用场景

      限流方案详解

      1. 基于令牌桶算法：简单，平滑限流，但不适合瞬时流量突增
      2. 基于漏桶算法：简单，平滑限流，但粒度较粗
      3. 基于计数器的限流：控制请求速率，但可能因流量突增导致系统压力
      4. 基于分布式缓存的限流：适用于大规模分布式系统，但依赖缓存系统
      5. 基于流量控制网关的限流：集中管理流量，适用于大规模系统，但增加系统复杂性

      限流算法比较

      • 固定速率（Fixed）：简单，预测性强，但不灵活，无法应对突发流量
      • 滑动窗口速率（Sliding Window）：灵活，资源利用率高，但实现复杂，性能开销大

        限流算法选择建议

        • 根据业务需求和系统架构选择适合的限流算法
        • 举例：每小时用户最多发送6次短信，使用滑动窗口限流

          实现示例

          • 技术选型：使用Redisson实现滑动窗口限流
          • 方法介绍：limitBySlidingWindow 方法及其参数
            • key：限流的键
            • rate：每秒允许的请求数量
            • rateInterval：滑动窗口的时间长度
            • rateIntervalUnit：时间长度单位

              短信模块设计

              • 设计模式：模板方法模式、工厂模式、策略模式
              • 限流处理：短信发送前进行图片验证码校验
              
              （图片来源网络，侵删）