Golang如何在多goroutine中实现限流器

使用channel、rate包或自定义计数器实现go限流。1. buffered channel控制并发数,通过信号量限制goroutine数量;2. golang.org/x/time/rate基于令牌桶限制请求速率;3. sync.Mutex配合计数器实现简单QPS控制,适用于轻量场景但需注意锁竞争。

Golang如何在多goroutine中实现限流器

Go语言中,多goroutine环境下实现限流器的常见方式是使用 channel标准库中的 sync.RWMutex 配合计数器,也可以借助第三方库如 golang.org/x/time/rate。下面介绍几种实用且高效的限流实现方法。

使用 buffered channel 实现并发数限制

这是最简单直观的方式:通过一个有缓冲的channel来控制同时运行的goroutine数量。

示例代码:

package main <p>import ( "fmt" "time" )</p><p>func worker(id int, sem chan struct{}) { defer func() { <-sem }() // 任务结束释放信号 fmt.Printf("Worker %d startingn", id) time.Sleep(1 * time.Second) // 模拟工作 fmt.Printf("Worker %d donen", id) }</p><p>func main() { const maxConcurrency = 3 sem := make(chan struct{}, maxConcurrency)</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">for i := 1; i <= 10; i++ {     sem <- struct{}{} // 获取令牌     go worker(i, sem) }  // 等待所有任务完成(简化处理) time.Sleep(5 * time.Second)

}

这个方法限制了最多只有3个goroutine同时运行。每当启动一个goroutine前先向channel写入数据,worker结束后从channel读出,从而实现“信号量”机制。

使用 golang.org/x/time/rate 实现速率限流

该包提供了基于令牌桶算法的限流器,适合控制请求频率,比如每秒最多N次调用。

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示例代码:

package main <p>import ( "fmt" "sync" "time" "golang.org/x/time/rate" )</p><p>func main() { limiter := rate.NewLimiter(2, 5) // 每秒2个令牌,最多积压5个 var wg sync.WaitGroup</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">for i := 0; i < 10; i++ {     wg.Add(1)     go func(id int) {         defer wg.Done()         if err := limiter.Wait(nil); err != nil {             fmt.Printf("Request %d failed: %vn", id, err)             return         }         fmt.Printf("Request %d processed at %vn", id, time.Now())     }(i)     time.Sleep(100 * time.Millisecond) // 模拟请求到来 }  wg.Wait()

}

这种方式适用于接口级或api调用的速率控制,能平滑地限制单位时间内的请求数量。

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自定义计数器 + Mutex 实现简单QPS控制

如果不想引入外部依赖,可以自己实现一个简单的每秒请求数(QPS)限制器。

package main <p>import ( "fmt" "sync" "time" )</p><p>type RateLimiter struct { mu       sync.Mutex count    int limit    int interval time.Duration lastReset time.Time }</p><p>func NewRateLimiter(qps int, interval time.Duration) *RateLimiter { return &RateLimiter{ limit:    qps, interval: interval, lastReset: time.Now(), } }</p><p>func (r *RateLimiter) Allow() bool { r.mu.Lock() defer r.mu.Unlock()</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">now := time.Now() if now.Sub(r.lastReset) > r.interval {     r.count = 0     r.lastReset = now }  if r.count < r.limit {     r.count++     return true } return false

}

func main() { limiter := NewRateLimiter(3, time.Second) // 每秒最多3次 var wg sync.WaitGroup

for i := 0; i < 10; i++ {     wg.Add(1)     go func(id int) {         defer wg.Done()         for !limiter.Allow() {             time.Sleep(10 * time.Millisecond)         }         fmt.Printf("Processed request %d at %vn", id, time.Now())     }(i)     time.Sleep(200 * time.Millisecond) }  wg.Wait()

}

这种方法适合轻量级场景,但要注意锁竞争在高并发下可能成为瓶颈。

基本上就这些。根据实际需求选择合适的方式:channel适合控制并发数,rate.Limiter适合精确控制速率,自定义方案则灵活但需注意性能和正确性。不复杂但容易忽略的是资源释放和时钟漂移问题,尤其是长时间运行的服务。

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