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15行Python代码带你轻松理解令牌桶算法

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-28 22:32:09 25 4
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这篇CFSDN的博客文章15行Python代码带你轻松理解令牌桶算法由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

在网络中传输数据时，为了防止网络拥塞，需限制流出网络的流量，使流量以比较均匀的速度向外发送，令牌桶算法就实现了这个功能， 可控制发送到网络上数据的数目，并允许突发数据的发送.

什么是令牌 。

从名字上看令牌桶，大概就是一个装有令牌的桶吧，那么什么是令牌呢?

紫薇格格拿的令箭，可以发号施令，令行禁止。在计算机的世界中，令牌也有令行禁止的意思，有令牌，则相当于得到了进行操作的授权，没有令牌，就什么都不能做.

用令牌实现限速器 。

我们用1块令牌来代表发送1字节数据的资格，假设我们源源不断的发放令牌给程序，程序就有资格源源不断的发送数据，当我们不发放令牌给程序，程序就相当于被限流，无法发送数据了。接下来我们说说限速器，所谓限速器，就是让程序在单位时间内，最多只能发送一定大小的数据。假设在1秒发放10块令牌，那么程序发送数据的速度就会被限制在10bytes/s。如果1秒内有大于10bytes的数据需要发送，就会因为没有令牌而被丢弃.

改进限速器——加个桶 。

15行Python代码带你轻松理解令牌桶算法

我们实现的限速器，速度是恒定的，但是在实际的应用中，往往会有突发的传输需求（需要更快速的发送，但是不会持续太久，也不会引起网络拥塞），这种数据碰上我们的限速器，就因为拿不到令牌而无法发送.

对限速器进行一下改动，依然1秒产生10块令牌，但是我们把产生出来的令牌先放到一个桶里，当程序需要发送的时候，从桶里取令牌，不需要的时候，令牌就会在桶里沉淀下来，假设桶里沉淀了10块令牌，程序最多就可以在1秒内发送20bytes的数据，满足了突发数据传输的要求，并且由于桶里的令牌被用完，下一秒最多依然只能发10bytes的数据，不会因为持续发送大量数据，对网络造成压力.

15行Python代码带你轻松理解令牌桶算法

15行Python代码实践令牌桶 。

令牌桶需要以一定的速度生成令牌放入桶中，当程序要发送数据时，再从桶中取出令牌。这里似乎有点问题，如果我们使用一个死循环，来不停地发放令牌，程序就被阻塞住了，有没有更好的办法?

我们可以在取令牌的时候，用现在的时间减去上次取令牌的时间，乘以令牌的发放速度，计算出桶里可以取的令牌数量（当然不能超过桶的大小），从而避免循环发放的逻辑.

接下来看代码:

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import time
class TokenBucket( object ):
  # rate是令牌发放速度，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是发送数据需要的令牌数
  def consume( self , token_amount):
   increment = ( int (time.time()) - self ._last_consume_time) * self ._rate # 计算从上次发送到这次发送，新发放的令牌数量
   self ._current_amount = min (
    increment + self ._current_amount, self ._capacity) # 令牌数量不能超过桶的容量
   if token_amount > self ._current_amount: # 如果没有足够的令牌，则不能发送数据
    return False
   self ._last_consume_time = int (time.time())
   self ._current_amount - = token_amount
   return True

总结 。

以上所述是小编给大家介绍的15行Python代码带你轻松理解令牌桶算法，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我网站的支持！ 。

原文链接：https://juejin.im/post/5ab10045518825557005db65 。

最后此篇关于15行Python代码带你轻松理解令牌桶算法的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于15行Python代码带你轻松理解令牌桶算法的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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