Java 滑动时间窗口统计接口调用次数

Java 滑动时间窗口统计接口调用次数

在分布式系统中，接口调用次数的监控是一个非常重要的任务。它可以帮助我们了解系统的负载情况，及时发现性能瓶颈，以及为系统扩容提供依据。在这篇文章中，我们将讨论如何使用 Java 实现滑动时间窗口算法来统计接口调用次数。

滑动时间窗口算法简介

滑动时间窗口是一种常用的时间序列数据聚合方法。它将时间分为多个固定大小的窗口，每个窗口内的数据会被聚合，然后随着时间的推移，窗口会向前滑动，覆盖新的数据。在接口调用次数统计的场景中，我们可以将每个窗口的调用次数相加，得到总的调用次数。

代码实现

首先，我们需要定义一个滑动时间窗口的数据结构。这里我们使用一个数组来存储每个窗口的调用次数。

public class SlidingWindow {
    private final int[] counts;
    private final int windowSize;
    private int currentWindowIndex;

    public SlidingWindow(int windowSize) {
        this.windowSize = windowSize;
        this.counts = new int[windowSize];
        this.currentWindowIndex = 0;
    }

    public void addCall() {
        counts[currentWindowIndex] += 1;
        currentWindowIndex = (currentWindowIndex + 1) % windowSize;
    }

    public int getTotalCalls() {
        int totalCalls = 0;
        for (int i = 0; i < windowSize; i++) {
            totalCalls += counts[i];
        }
        return totalCalls;
    }
}

接下来，我们可以使用这个数据结构来统计接口调用次数。每当接口被调用时，我们调用 addCall 方法。

public class ApiCallCounter {
    private final SlidingWindow slidingWindow;

    public ApiCallCounter(int windowSize) {
        this.slidingWindow = new SlidingWindow(windowSize);
    }

    public void callApi() {
        slidingWindow.addCall();
    }

    public int getApiCallCount() {
        return slidingWindow.getTotalCalls();
    }
}

状态图

以下是滑动时间窗口的状态图，展示了窗口的滑动过程。

stateDiagram-v2
    [*] --> A: 窗口 A
    A --> B: 窗口 B
    B --> C: 窗口 C
    C --> [*]: 窗口 A

使用示例

下面是一个使用 ApiCallCounter 类的示例。

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ApiCallCounter counter = new ApiCallCounter(3); // 使用 3 个窗口

        counter.callApi();
        counter.callApi();
        counter.callApi();
        System.out.println("调用次数: " + counter.getApiCallCount()); // 输出 3

        counter.callApi();
        System.out.println("调用次数: " + counter.getApiCallCount()); // 输出 4

        counter.callApi();
        System.out.println("调用次数: " + counter.getApiCallCount()); // 输出 3
    }
}

结论

滑动时间窗口算法是一种简单而有效的时间序列数据聚合方法。通过本文的代码示例，我们可以看到如何使用 Java 实现滑动时间窗口来统计接口调用次数。这种方法可以应用于各种需要时间序列数据聚合的场景，如流量监控、日志分析等。希望本文对您有所帮助。

原文地址：https://blog.csdn.net/2301_78671173/article/details/140603352

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