Java令牌桶API实现了没

本文目录导读：

1. 使用第三方库（推荐）
2. 自己实现（简单示例）
3. 使用 Java 并发工具 + 定时器
4. 企业级方案

截至2025年5月,Java标准库（JDK）中没有内置现成的令牌桶（Token Bucket）算法API，但可以通过以下几种方式实现：

使用第三方库（推荐）

Google Guava（最常用）

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>33.2.0-jre</version>
</dependency>

// 创建令牌桶 - 每秒2个令牌
RateLimiter limiter = RateLimiter.create(2.0); // 每秒产生2个令牌
// 尝试获取令牌（阻塞）
double waitTime = limiter.acquire(); // 获取1个令牌，等待直到获取成功
// 尝试获取令牌（非阻塞）
boolean acquired = limiter.tryAcquire(); // 立即返回
boolean acquired = limiter.tryAcquire(5, TimeUnit.SECONDS); // 最多等待5秒

Guava RateLimiter 特点

• 基于令牌桶算法（实际上是漏斗算法的变体）
• 支持平滑突发（SmoothBursty）和预热（SmoothWarmingUp）
• 支持预消费

自己实现（简单示例）

public class TokenBucket {
    private final long capacity;        // 桶容量
    private final double refillRate;    // 每秒生成的令牌数
    private double tokens;              // 当前令牌数
    private long lastRefillTimestamp;   // 上次刷新时间
    public TokenBucket(long capacity, double refillRate) {
        this.capacity = capacity;
        this.refillRate = refillRate;
        this.tokens = capacity;
        this.lastRefillTimestamp = System.nanoTime();
    }
    public synchronized boolean tryConsume(int tokens) {
        refill();
        if (this.tokens >= tokens) {
            this.tokens -= tokens;
            return true;
        }
        return false;
    }
    private void refill() {
        long now = System.nanoTime();
        double tokensToAdd = (now - lastRefillTimestamp) * refillRate / 1_000_000_000.0;
        this.tokens = Math.min(capacity, this.tokens + tokensToAdd);
        this.lastRefillTimestamp = now;
    }
}
// 使用
TokenBucket bucket = new TokenBucket(10, 2); // 容量10，每秒2个令牌
boolean success = bucket.tryConsume(1);       // 尝试获取1个令牌

使用 Java 并发工具 + 定时器

public class TokenBucketScheduled {
    private final BlockingQueue<Object> bucket;
    private final Object token = new Object();
    public TokenBucketScheduled(int capacity, int rate) {
        bucket = new LinkedBlockingQueue<>(capacity);
        // 初始化装满令牌
        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
            bucket.offer(token);
        }
        // 定时向桶中添加令牌
        ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(1);
        scheduler.scheduleAtFixedRate(() -> {
            bucket.offer(token); // 桶满时丢弃
        }, 0, 1000 / rate, TimeUnit.MILLISECONDS);
    }
    public boolean tryConsume() {
        return bucket.poll() != null;  // 非阻塞
    }
    public void consume() throws InterruptedException {
        bucket.take();  // 阻塞等待
    }
}

企业级方案

Resilience4j（支持令牌桶）

<dependency>
    <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
    <artifactId>resilience4j-ratelimiter</artifactId>
    <version>2.2.0</version>
</dependency>

RateLimiterConfig config = RateLimiterConfig.custom()
    .limitForPeriod(10)                // 周期内允许的请求数
    .limitRefreshPeriod(Duration.ofSeconds(1)) // 刷新周期
    .timeoutDuration(Duration.ofMillis(500))   // 等待超时
    .build();
RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.of("myService", config);
// 装饰你的函数
Supplier<String> decorated = RateLimiter.decorateSupplier(rateLimiter, () -> "result");

Java 标准库没有直接提供令牌桶 API，但 Guava 的 RateLimiter 是最常用、最成熟的替代方案。