小編給大家分享一下Python中如何實現(xiàn)令牌桶算法，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！
什么是令牌
從名字上看令牌桶，大概就是一個裝有令牌的桶吧，那么什么是令牌呢？
紫薇格格拿的令箭，可以發(fā)號施令，令行禁止。在計算機的世界中，令牌也有令行禁止的意思，有令牌，則相當于得到了進行操作的授權，沒有令牌，就什么都不能做。
用令牌實現(xiàn)限速器
我們用1塊令牌來代表發(fā)送1字節(jié)數(shù)據(jù)的資格，假設我們源源不斷的發(fā)放令牌給程序，程序就有資格源源不斷的發(fā)送數(shù)據(jù)，當我們不發(fā)放令牌給程序，程序就相當于被限流，無法發(fā)送數(shù)據(jù)了。接下來我們說說限速器，所謂限速器，就是讓程序在單位時間內(nèi)，最多只能發(fā)送一定大小的數(shù)據(jù)。假設在1秒發(fā)放10塊令牌，那么程序發(fā)送數(shù)據(jù)的速度就會被限制在10bytes/s。如果1秒內(nèi)有大于10bytes的數(shù)據(jù)需要發(fā)送，就會因為沒有令牌而被丟棄。
改進限速器——加個桶
我們實現(xiàn)的限速器，速度是恒定的，但是在實際的應用中，往往會有突發(fā)的傳輸需求（需要更快速的發(fā)送，但是不會持續(xù)太久，也不會引起網(wǎng)絡擁塞），這種數(shù)據(jù)碰上我們的限速器，就因為拿不到令牌而無法發(fā)送。
對限速器進行一下改動，依然1秒產(chǎn)生10塊令牌，但是我們把產(chǎn)生出來的令牌先放到一個桶里，當程序需要發(fā)送的時候，從桶里取令牌，不需要的時候，令牌就會在桶里沉淀下來，假設桶里沉淀了10塊令牌，程序最多就可以在1秒內(nèi)發(fā)送20bytes的數(shù)據(jù)，滿足了突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，并且由于桶里的令牌被用完，下一秒最多依然只能發(fā)10bytes的數(shù)據(jù)，不會因為持續(xù)發(fā)送大量數(shù)據(jù)，對網(wǎng)絡造成壓力。
15行Python代碼實踐令牌桶
令牌桶需要以一定的速度生成令牌放入桶中，當程序要發(fā)送數(shù)據(jù)時，再從桶中取出令牌。這里似乎有點問題，如果我們使用一個死循環(huán)，來不停地發(fā)放令牌，程序就被阻塞住了，有沒有更好的辦法？
我們可以在取令牌的時候，用現(xiàn)在的時間減去上次取令牌的時間，乘以令牌的發(fā)放速度，計算出桶里可以取的令牌數(shù)量（當然不能超過桶的大?。?，從而避免循環(huán)發(fā)放的邏輯。
接下來看代碼：
import time class TokenBucket(object): # rate是令牌發(fā)放速度，capacity是桶的大小 def __init__(self, rate, capacity): self._rate = rate self._capacity = capacity self._current_amount = 0 self._last_consume_time = int(time.time()) # token_amount是發(fā)送數(shù)據(jù)需要的令牌數(shù) def consume(self, token_amount): increment = (int(time.time()) - self._last_consume_time) * self._rate # 計算從上次發(fā)送到這次發(fā)送，新發(fā)放的令牌數(shù)量 self._current_amount = min( increment + self._current_amount, self._capacity) # 令牌數(shù)量不能超過桶的容量 if token_amount > self._current_amount: # 如果沒有足夠的令牌，則不能發(fā)送數(shù)據(jù) return False self._last_consume_time = int(time.time()) self._current_amount -= token_amount return True
以上是“Python中如何實現(xiàn)令牌桶算法”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道！
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