React SSR中的限流怎么实现

这篇文章主要介绍“React SSR中的限流怎么实现”的相关知识，小编通过实际案例向大家展示操作过程，操作方法简单快捷，实用性强，希望这篇“React SSR中的限流怎么实现”文章能帮助大家解决问题。

为什么要限流

如下所示是一个简单的 nodejs 服务端项目：

const express = require('express')const app = express()app.get('/', async (req, res) => {  // 模拟 SSR 会大量的占用内存  const buf = Buffer.alloc(1024 * 1024 * 200, 'a')  console.log(buf)  res.end('end')})app.get('/another', async (req, res) => {  res.end('another api')})const listener = app.listen(process.env.PORT || 2048, () => {  console.log('Your app is listening on port ' + listener.address().port)})

其中，我们通过 Buffer 来模拟 SSR 过程会大量的占用内存的情况。

然后，通过 docker build -t ssr . 指定将我们的项目打包成一个镜像，并通过以下命令运行一个容器：

docker run \-it \-m 512m \ # 限制容器的内存--rm \-p 2048:2048 \--name ssr \--oom-kill-disable \ssr

我们将容器内存限制在 512m，并通过 --oom-kill-disable 指定容器内存不足时不关闭容器。

接下来，我们通过 autocannon 来进行一下压测：

autocannon -c 10 -d 1000 http://localhost:2048

通过， docker stats 可以看到容器的运行情况：

CONTAINER ID   NAME      CPU %     MEM USAGE / LIMIT   MEM %     NET I/O           BLOCK I/O         PIDSd9c0189e2b56    ssr     0.00%     512MiB / 512MiB     99.99%    14.6kB / 8.65kB   41.9MB / 2.81MB   40

此时，容器内存已经全部被占用，服务对外失去了响应，通过 curl -m 5 http://localhost:2048 访问，收到了超时的错误提示：

curl: (28) Operation timed out after 5001 milliseconds with 0 bytes received

我们改造一下代码，使用 counter.js 来统计 QPS，并限制为 2：

const express = require('express')const counter = require('./counter.js')const app = express()const limit = 2let cnt = counter()app.get(  '/',  (req, res, next) => {    cnt(1)    if (cnt() > limit) {      res.writeHead(500, {        'content-type': 'text/pain',      })      res.end('exceed limit')      return    }    next()  },  async (req, res) => {    const buf = Buffer.alloc(1024 * 1024 * 200, 'a')    console.log(buf)    res.end('end')  })app.get('/another', async (req, res) => {  res.end('another api')})const listener = app.listen(process.env.PORT || 2048, () => {  console.log('Your app is listening on port ' + listener.address().port)})// counter.jsmodule.exports = function counter(interval = 1000) {  let arr = []  return function cnt(number) {    const now = Date.now()    if (number > 0) {      arr.push({        time: now,        value: number,      })      const newArr = []      // 删除超出一秒的数据      for (let i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {        if (now - arr[i].time > interval) continue        newArr.push(arr[i])      }      arr = newArr      return    }    // 计算前一秒的数据和    let sum = 0    for (let i = arr.length - 1; i >= 0; i--) {      const {time, value} = arr[i]      if (now - time <= interval) {        sum += value        continue      }      break    }    return sum  }}

此时，容器运行正常：

CONTAINER ID   NAME      CPU %     MEM USAGE / LIMIT   MEM %     NET I/O           BLOCK I/O        PIDS3bd5aa07a3a7   ssr     88.29%    203.1MiB / 512MiB   39.67%    24.5MB / 48.6MB   122MB / 2.81MB   40

虽然此时访问 / 路由会收到错误：

curl -m 5  http://localhost:2048exceed limit

但是 /another 却不受影响：

curl -m 5  http://localhost:2048/anotheranother api

由此可见，限流确实是系统进行自我保护的一个比较好的方法。

令牌桶算法

常见的限流算法有“滑动窗口算法”、“令牌桶算法”，我们这里讨论 “令牌桶算法” 。在令牌桶算法中，存在一个桶，容量为 burst 。该算法以一定的速率（设为 rate ）往桶中放入令牌，超过桶容量会丢弃。每次请求需要先获取到桶中的令牌才能继续执行，否则拒绝。

根据令牌桶的定义，我们实现令牌桶算法如下：

export default class TokenBucket {  private burst: number  private rate: number  private lastFilled: number  private tokens: number  constructor(burst: number, rate: number) {    this.burst = burst    this.rate = rate    this.lastFilled = Date.now()    this.tokens = burst  }  setBurst(burst: number) {    this.burst = burst    return this  }  setRate(rate: number) {    this.rate = rate    return this  }  take() {    this.refill()    if (this.tokens > 0) {      this.tokens -= 1      return true    }    return false  }  refill() {    const now = Date.now()    const elapse = now - this.lastFilled    this.tokens = Math.min(this.burst, this.tokens + elapse * (this.rate / 1000))    this.lastFilled = now  }}

然后，按照如下方式使用：

const tokenBucket = new TokenBucket(5, 10)if (tokenBucket.take()) {  // Do something} else {  // refuse}

简单解释一下这个算法，调用 take 时，会先执行 refill 先往桶中进行填充。填充的方式也很简单，首先计算出与上次填充的时间间隔 elapse 毫秒，然后计算出这段时间内应该补充的令牌数，因为令牌补充速率是 rate 个/秒，所以需要补充的令牌数为：

elapse * (this.rate / 1000)

又因为令牌数不能超过桶的容量，所以补充后桶中的令牌数为：

Math.min(this.burst, this.tokens + elapse * (this.rate / 1000))

注意，这个令牌数是可以为小数的。

令牌桶算法具有以下两个特点：

• 当外部请求的 QPS M 大于令牌补充的速率 rate 时，长期来看，最终有效的 QPS 会趋向于 rate 。这个很好理解，拉的总不可能比吃的多吧。

• 因为令牌桶可以存下 burst 个令牌，所以可以允许短时间的激增流量，持续的时间为：

T = burst / (M - rate) // rate < M

可以理解为一个水池里面有 burst 的水量，进水的速率为 rate ，出水的速率为 M ，则净出水速率为 M-rate ，则水池中的水放空的时间即为激增流量的持续时间。

关于“React SSR中的限流怎么实现”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识，可以关注编程网行业资讯频道，小编每天都会为大家更新不同的知识点。