面试题：Redis漏桶限流漏桶满时结合业务场景的优化策略

Question

假设你正在开发一个电商秒杀系统，使用Redis进行漏桶限流。当漏桶满时，为了既保证系统稳定又尽量不影响用户体验，你会设计怎样的特殊处理策略？详细说明策略思路以及如何利用Redis数据结构（如Sorted Set、Hash等）和特性来实现这一策略。

Answer 1

策略思路

1. 缓存排队：当漏桶满时，将请求放入一个缓存队列中，而不是直接拒绝。这样可以在系统负载允许的情况下，逐步处理这些请求，避免直接拒绝用户带来的不良体验。
2. 优先级处理：根据一些规则（如用户等级、请求时间等）为队列中的请求设置优先级，优先处理高优先级的请求。
3. 定时清理：设置一个定时任务，定期清理队列中等待时间过长的请求，防止队列无限增长导致系统资源耗尽，保证系统稳定运行。

利用Redis数据结构和特性实现

1. 使用Sorted Set实现优先级队列：
   • 数据结构选择原因：Sorted Set可以根据分数（score）对元素进行排序，非常适合实现优先级队列。
   • 实现方式：在Sorted Set中，每个成员（member）可以是请求的唯一标识（如请求ID），分数（score）可以根据优先级规则设置。例如，如果根据请求时间设置优先级，越早的请求分数越低（假设分数越低优先级越高）。可以使用ZADD命令将请求添加到Sorted Set中，ZADD key score member。当要处理请求时，使用ZRANGE key 0 0 WITHSCORES获取分数最低（优先级最高）的请求及其分数，然后使用ZREM命令将其从Sorted Set中移除。
2. 使用Hash记录请求状态：
   • 数据结构选择原因：Hash可以方便地存储和查询请求的详细信息，如请求的用户ID、商品ID等。
   • 实现方式：以请求ID作为Hash的键，请求的详细信息作为Hash的字段和值。例如，HSET request:1 user_id 123，HSET request:1 product_id 456等。这样在处理请求时，可以通过请求ID快速获取请求的详细信息。
3. 定时清理队列：
   • 利用Redis的过期时间特性：为Sorted Set设置一个过期时间（使用EXPIRE命令），当过期时间到达时，Redis会自动删除该Sorted Set，从而清理队列。也可以使用一个定时任务（如在应用程序中使用定时任务框架，像Java中的Quartz），定期检查Sorted Set中请求的等待时间，移除等待时间过长的请求。例如，遍历Sorted Set，获取每个请求的加入时间（可以在加入时记录在Hash中），计算当前时间与加入时间的差值，若超过设定的等待时间阈值，则从Sorted Set和对应的Hash中移除该请求。