Spring Boot实现数据访问计数器
1、数据访问计数器
在Spring Boot项目中,有时需要数据访问计数器。大致有下列三种情形:
1)纯计数:如登录的密码错误计数,超过门限N次,则表示计数器满,此时可进行下一步处理,如锁定该账户。
2)时间滑动窗口:设窗口宽度为T,如果窗口中尾帧时间与首帧时间差大于T,则表示计数器满。
例如使用redis缓存时,使用key查询redis中数据,如果有此key数据,则返回对象数据;如无此key数据,则查询数据库,但如果一直都无此key数据,从而反复查询数据库,显然有问题。此时,可使用时间滑动窗口,对于查询的失败的key,距离首帧T时间(如1分钟)内,不再查询数据库,而是直接返回无此数据,直到新查询的时间超过T,更新滑窗首帧为新时间,并执行一次查询数据库操作。
3)时间滑动窗口+计数:这往往在需要进行限流处理的场景使用。如T时间(如1分钟)内,相同key的访问次数超过超过门限N,则表示计数器满,此时进行限流处理。
2、代码实现
2.1、方案说明
1)使用字典来管理不同的key,因为不同的key需要单独计数。
2)上述三种情况,使用类型属性区分,并在构造函数中进行设置。
3)滑动窗口使用双向队列Deque来实现。
4)考虑到访问并发性,读取或更新时,加锁保护。
2.2、代码
package com.abc.example.service;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* @className : DacService
* @description : 数据访问计数服务类
* @summary :
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/03 1.0.0 sheng.zheng 初版
*
*/
public class DacService {
// 计数器类型:1-数量;2-时间窗口;3-时间窗口+数量
private int counterType;
// 计数器数量门限
private int counterThreshold = 5;
// 时间窗口长度,单位毫秒
private int windowSize = 60000;
// 对象key的访问计数器
private Map<String,Integer> itemMap;
// 对象key的访问滑动窗口
private Map<String,Deque<Long>> itemSlideWindowMap;
/**
* 构造函数
* @param counterType : 计数器类型,值为1,2,3之一
* @param counterThreshold : 计数器数量门限,如果类型为1或3,需要此值
* @param windowSize : 窗口时间长度,如果为类型为2,3,需要此值
*/
public DacService(int counterType, int counterThreshold, int windowSize) {
this.counterType = counterType;
this.counterThreshold = counterThreshold;
this.windowSize = windowSize;
if (counterType == 1) {
// 如果与计数器有关
itemMap = new HashMap<String,Integer>();
}else if (counterType == 2 || counterType == 3) {
// 如果与滑动窗口有关
itemSlideWindowMap = new HashMap<String,Deque<Long>>();
}
}
/**
*
* @methodName : isItemKeyFull
* @description : 对象key的计数是否将满
* @param itemKey : 对象key
* @param timeMillis: 时间戳,毫秒数,如为滑窗类计数器,使用此参数值
* @return : 满返回true,否则返回false
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/03 1.0.0 sheng.zheng 初版
* 2021/08/08 1.0.1 sheng.zheng 支持多种类型计数器
*
*/
public boolean isItemKeyFull(String itemKey,Long timeMillis) {
boolean bRet = false;
if (this.counterType == 1) {
// 如果为计数器类型
if (itemMap.containsKey(itemKey)) {
synchronized(itemMap) {
Integer value = itemMap.get(itemKey);
// 如果计数器将超越门限
if (value >= this.counterThreshold - 1) {
bRet = true;
}
}
}else {
// 新的对象key,视业务需要,取值true或false
bRet = true;
}
}else if(this.counterType == 2){
// 如果为滑窗类型
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
synchronized(itemQueue) {
if (itemQueue.size() > 0) {
Long head = itemQueue.getFirst();
if (timeMillis - head >= this.windowSize) {
// 如果窗口将满
bRet = true;
}
}
}
}else {
// 新的对象key,视业务需要,取值true或false
bRet = true;
}
}else if(this.counterType == 3){
// 如果为滑窗+数量类型
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
synchronized(itemQueue) {
if (itemQueue.size() >= this.counterThreshold -1) {
// 如果窗口数量将满
bRet = true;
}
}
}else {
// 新的对象key,视业务需要,取值true或false
bRet = true;
}
}
return bRet;
}
/**
*
* @methodName : resetItemKey
* @description : 复位对象key的计数
* @param itemKey : 对象key
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/03 1.0.0 sheng.zheng 初版
* 2021/08/08 1.0.1 sheng.zheng 支持多种类型计数器
*
*/
public void resetItemKey(String itemKey) {
if (this.counterType == 1) {
// 如果为计数器类型
if (itemMap.containsKey(itemKey)) {
// 更新值,加锁保护
synchronized(itemMap) {
itemMap.put(itemKey, 0);
}
}
}else if(this.counterType == 2){
// 如果为滑窗类型
// 清空
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
if (itemQueue.size() > 0) {
// 加锁保护
synchronized(itemQueue) {
// 先清空
itemQueue.clear();
}
}
}
}else if(this.counterType == 3){
// 如果为滑窗+数量类型
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
synchronized(itemQueue) {
// 清空
itemQueue.clear();
}
}
}
}
/**
*
* @methodName : putItemkey
* @description : 更新对象key的计数
* @param itemKey : 对象key
* @param timeMillis : 时间戳,毫秒数,如为滑窗类计数器,使用此参数值
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/03 1.0.0 sheng.zheng 初版
* 2021/08/08 1.0.1 sheng.zheng 支持多种类型计数器
*
*/
public void putItemkey(String itemKey,Long timeMillis) {
if (this.counterType == 1) {
// 如果为计数器类型
if (itemMap.containsKey(itemKey)) {
// 更新值,加锁保护
synchronized(itemMap) {
Integer value = itemMap.get(itemKey);
// 计数器+1
value ++;
itemMap.put(itemKey, value);
}
}else {
// 新key值,加锁保护
synchronized(itemMap) {
itemMap.put(itemKey, 1);
}
}
}else if(this.counterType == 2){
// 如果为滑窗类型
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
// 加锁保护
synchronized(itemQueue) {
// 加入
itemQueue.add(timeMillis);
}
}else {
// 新key值,加锁保护
Deque<Long> itemQueue = new ArrayDeque<Long>();
synchronized(itemSlideWindowMap) {
// 加入映射表
itemSlideWindowMap.put(itemKey, itemQueue);
itemQueue.add(timeMillis);
}
}
}else if(this.counterType == 3){
// 如果为滑窗+数量类型
if (itemSlideWindowMap.containsKey(itemKey)) {
Deque<Long> itemQueue = itemSlideWindowMap.get(itemKey);
// 加锁保护
synchronized(itemQueue) {
Long head = 0L;
// 循环处理头部数据
while(true) {
// 取得头部数据
head = itemQueue.peekFirst();
if (head == null || timeMillis - head <= this.windowSize) {
break;
}
// 移除头部
itemQueue.remove();
}
// 加入新数据
itemQueue.add(timeMillis);
}
}else {
// 新key值,加锁保护
Deque<Long> itemQueue = new ArrayDeque<Long>();
synchronized(itemSlideWindowMap) {
// 加入映射表
itemSlideWindowMap.put(itemKey, itemQueue);
itemQueue.add(timeMillis);
}
}
}
}
/**
*
* @methodName : clear
* @description : 清空字典
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/03 1.0.0 sheng.zheng 初版
* 2021/08/08 1.0.1 sheng.zheng 支持多种类型计数器
*
*/
public void clear() {
if (this.counterType == 1) {
// 如果为计数器类型
synchronized(this) {
itemMap.clear();
}
}else if(this.counterType == 2){
// 如果为滑窗类型
synchronized(this) {
itemSlideWindowMap.clear();
}
}else if(this.counterType == 3){
// 如果为滑窗+数量类型
synchronized(this) {
itemSlideWindowMap.clear();
}
}
}
}
2.3、调用
要调用计数器,只需在应用类中添加DacService对象,如:
public class DataCommonService {
// 数据访问计数服务类,时间滑动窗口,窗口宽度60秒
protected DacService dacService = new DacService(2,0,60000);
/**
*
* @methodName : procNoClassData
* @description : 对象组key对应的数据不存在时的处理
* @param classKey : 对象组key
* @return : 数据加载成功,返回true,否则为false
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/08 1.0.0 sheng.zheng 初版
*
*/
protected boolean procNoClassData(Object classKey) {
boolean bRet = false;
String key = getCombineKey(null,classKey);
Long currentTime = System.currentTimeMillis();
// 判断计数器是否将满
if (dacService.isItemKeyFull(key,currentTime)) {
// 如果计数将满
// 复位
dacService.resetItemKey(key);
// 从数据库加载分组数据项
bRet = loadGroupItems(classKey);
}else {
dacService.putItemkey(key,currentTime);
}
return bRet;
}
/**
*
* @methodName : procNoItemData
* @description : 对象key对应的数据不存在时的处理
* @param itemKey : 对象key
* @param classKey : 对象组key
* @return : 数据加载成功,返回true,否则为false
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/08 1.0.0 sheng.zheng 初版
*
*/
protected boolean procNoItemData(Object itemKey, Object classKey) {
// 如果itemKey不存在
boolean bRet = false;
String key = getCombineKey(itemKey,classKey);
Long currentTime = System.currentTimeMillis();
if (dacService.isItemKeyFull(key,currentTime)) {
// 如果计数将满
// 复位
dacService.resetItemKey(key);
// 从数据库加载数据项
bRet = loadItem(itemKey, classKey);
}else {
// 计数不满
dacService.putItemkey(key,currentTime);
}
return bRet;
}
/**
*
* @methodName : getCombineKey
* @description : 获取组合key值
* @param itemKey : 对象key
* @param classKey : 对象组key
* @return : 组合key
* @history :
* ------------------------------------------------------------------------------
* date version modifier remarks
* ------------------------------------------------------------------------------
* 2021/08/08 1.0.0 sheng.zheng 初版
*
*/
protected String getCombineKey(Object itemKey, Object classKey) {
String sItemKey = (itemKey == null ? "" : itemKey.toString());
String sClassKey = (classKey == null ? "" : classKey.toString());
String key = "";
if (!sClassKey.isEmpty()) {
key = sClassKey;
}
if (!sItemKey.isEmpty()) {
if (!key.isEmpty()) {
key += "-" + sItemKey;
}else {
key = sItemKey;
}
}
return key;
}
}
procNoClassData方法:分组数据不存在时的处理。procNoItemData方法:单个数据项不存在时的处理。
主从关系在数据库中,较为常见,因此针对分组数据和单个对象key分别编写了方法;如果key的个数超过2个,可以类似处理。
Spring Boot实现数据访问计数器的更多相关文章
- Spring Boot的数据访问:CrudRepository接口的使用
示例 使用CrudRepository接口访问数据 创建一个新的Maven项目,命名为crudrepositorytest.按照Maven项目的规范,在src/main/下新建一个名为resource ...
- (8)Spring Boot 与数据访问
文章目录 简介 整合基本的JDBC与数据源 整合 druid 数据源 整合 mybatis 简介 对于数据访问层,无论是 SQL 还是 NOSQL ,Spring Boot 默认都采用整合 Sprin ...
- Spring Boot的数据访问 之Spring Boot + jpa的demo
1. 快速地创建一个项目,pom中选择如下 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <project x ...
- Spring Boot框架 - 数据访问 - 整合Mybatis
一.新建Spring Boot项目 注意:创建的时候勾选Mybatis依赖,pom文件如下 <dependency> <groupId>org.mybatis.spring.b ...
- Spring Boot框架 - 数据访问 - JDBC&自动配置
一.新建Spring Boot 工程 特殊勾选数据库相关两个依赖 Mysql Driver — 数据库驱动 Spring Data JDBC 二.配置文件application.properties ...
- Spring MVC或Spring Boot配置默认访问页面不生效?
相信在开发项目过程中,设置默认访问页面应该都用过.但是有时候设置了却不起作用.你知道是什么原因吗?今天就来说说我遇到的问题. 首先说说配置默认访问页面有哪几种方式. 1.tomcat配置默认访问页面 ...
- Spring boot未授权访问造成的数据库外联
一.spring boot 日常测试或攻防演练中像shiro,fastjson等漏洞已经越来越少了,但是随着spring boot框架的广泛使用,spring boot带来的安全问题也越来越多,本文仅 ...
- Spring Boot与数据
SpringBoot 着眼于JavaEE! 不仅仅局限于 Mybatis .JDBC. Spring Data JPA Spring Data 项目的目的是为了简化构建基于 Spring 框架应用的数 ...
- Spring boot通过JPA访问MySQL数据库
本文展示如何通过JPA访问MySQL数据库. JPA全称Java Persistence API,即Java持久化API,它为Java开发人员提供了一种对象/关系映射工具来管理Java应用中的关系数据 ...
随机推荐
- 精尽Spring Boot源码分析 - 支持外部 Tomcat 容器的实现
该系列文章是笔者在学习 Spring Boot 过程中总结下来的,里面涉及到相关源码,可能对读者不太友好,请结合我的源码注释 Spring Boot 源码分析 GitHub 地址 进行阅读 Sprin ...
- ES6的 class的基本语法
1.类的由来 JavaScript 语言中,生成实例对象的传统方法是通过构造函数,但是这种写法跟传统的面向对象语言差异很大,容易让不熟悉这门语言的程序员感到困惑,下面有一个例子 ES6提供了更接 ...
- [源码解析] 深度学习分布式训练框架 horovod (10) --- run on spark
[源码解析] 深度学习分布式训练框架 horovod (10) --- run on spark 目录 [源码解析] 深度学习分布式训练框架 horovod (10) --- run on spark ...
- Nginx网站服务
1.常见的网站服务 静态网站服务: Apache服务 nginx服务 动态网站服务: Tomcat服务 PHP 2.nginx网站服务特点 (1)nginx具有高并发(特别是静态资源).占用系统资源少 ...
- POJ 2826 An Easy Problem? 判断线段相交
POJ 2826 An Easy Problem?! -- 思路来自kuangbin博客 下面三种情况比较特殊,特别是第三种 G++怎么交都是WA,同样的代码C++A了 #include <io ...
- Centos 8 上定时备份Gitlab ,脚本实现定时备份,备份恢复
定时备份 要求 为了能够备份和恢复,请确保你的系统上安装了Rsync yum install rsync -y 配置备份目标机器免密认证 执行ssh-keygen -t rsa 生成私钥和公钥 ssh ...
- Mysql:报错message from server: "Too many connections"(连接太多)
报错信息 Caused by: com.mysql.jdbc.exceptions.jdbc4.MySQLNonTransientConnectionException: Data source re ...
- namenode和datanode启动失败
1.namenode启动失败,查看错误原因,是无法格式化,再看日志,根据日志提示,清空对应的目录,即可解决这个问题. 2.datanode启动失败: Can't open /var/run/cloud ...
- php+swoole多线程的操作
多个任务同时执行 比如,我们要对已知的用户数据进行判断,是否需要发送邮件和短信,如果需要发送则发送. 不使用多进程时,我们首先判断是否发送邮件,如果需要则发送:然后再判断是否需要发送短信,如果需要则发 ...
- 32. Longest Valid Parentheses **堆栈
description: Given a string containing just the characters '(' and ')', find the length of the longe ...