用Redis精准管控费用，避免花销超标那种感觉

（引用自知乎用户“程序员小灰”在一篇关于系统设计中的费用管控讨论）其实核心思想就一句话：别等到月底对账单的时候才傻眼，要让花钱这件事像拧水龙头一样，能随时开关，随时知道流了多少，Redis在这里面扮演的就是那个“实时水表”加“紧急阀门”的角色。

想象一下，你给一个云服务账号设置了一个月10万块的预算，传统的做法可能是，每天凌晨跑个脚本，去拉取前一天的费用，然后累加起来，万一哪天某个程序员手抖，写了个死循环，疯狂调用收费的API，可能等到第二天早上你发现的时候，好几万就已经没了，这种“事后诸葛亮”式的管控,在云时代太危险了。

（引用自某内部技术博客关于微服务治理的经验分享）那怎么做到“实时”呢？关键就在于“计数”，每次你的应用程序要执行一个可能产生费用的操作时——比如调用一次外部API（这个API可能按次收费）、上传一定量的数据（按流量收费）、或者完成一笔交易（按金额收费）——在干这件事之前，先别急着干，去一个地方问一下：“喂，我这个月还能花多少钱？”

这个地方，就是Redis，因为Redis的速度极快，它特别适合干这种高频次、简单的“查询和加减”操作,具体可以这么弄：

给每个需要管费用的项目（比如一个用户账号，或者一个业务项目）在Redis里设置一个键（key），比如叫 project:A:monthly_cost，月初的时候，把这个键的值设为0，设定好这个键的过期时间，比如30天后自动过期,这就自然代表了月度周期。

设定一个预算上限，比如100000（单位是分，避免小数），这个上限可以存在另一个键里,或者就直接写在程序代码里。

接下来是最关键的一步：在每一笔可能产生费用的操作发生前，你的程序代码需要执行一个操作，这次操作预计会产生5块钱的费用，也就是500分，你不是直接去扣这500分，而是先向Redis发起一个查询：获取当前 project:A:monthly_cost 的值,假设当前值是80000分。

你心里要算一笔账：80000 + 500 = 80500，这个数超过100000了吗？没有，好，那看来这笔钱还能花，但等等！这里有个巨大的风险：如果你的程序同时有成千上万个请求都在做同样的事情，它们可能在同一时刻都读到当前值是80000，然后都觉得自己加上自己的费用后没超预算，于是都放心地去执行了，结果就是，总的费用可能远远超过了80500，直接爆表，这就是经典的“并发”问题。

（引用自Redis官方文档中对INCR命令的说明）不能先查后加，这两个操作必须是一个“原子操作”，也就是不可分割的整体，Redis提供了一个非常简单的命令叫 INCRBY，你可以直接向Redis发送这样一个指令：INCRBY project:A:monthly_cost 500，这个命令会做两件事：1. 把键的值增加500，2. 返回增加后的新值。

你的程序不再需要先查询了，它直接发出 INCRBY 命令，然后立刻就能得到增加后的新值，比如80500，程序拿到这个新值后，再去判断：80500 > 100000 吗？如果没超过，太好了,放心地去执行那个收费操作吧。

那万一超过了怎么办？当前已经是99900了，这次操作要花500，INCRBY 后返回100400，程序一看，超了！这时候，你必须立刻进行“补偿”：再发一个命令 INCRBY project:A:monthly_cost -500，把刚才加上的500再减回来，果断拒绝执行当前的收费操作，并返回一个错误提示，本月预算已用完”。

这样一来，你就实现了精准的“事前控制”，任何一笔可能超预算的花费，在它实际发生之前就被拦截了下来，这种感觉就像是，你给费用支出装上了一个带有自动刹车功能的油门，车速（费用增长）始终在你的表盘（Redis中的数值）上实时显示，一旦接近红线（预算上限），刹车会自动介入，防止超速（超支）。

（引用自Stack Overflow上一个关于如何实现分布式限流的回答）更进一步，你还可以做得更细腻，除了月度总预算，你可能还想控制每秒或每分钟的最大花费，防止短时间内被恶意攻击或程序BUG导致费用激增，这也可以用类似的思路，使用Redis为不同的时间窗口（比如每分钟一个键）设置计数和上限,实现多层次的费用管控。

用Redis管控费用的核心，就是利用它超快的速度和强大的原子操作（如INCRBY），把费用的计数和判断从“事后汇总”变成“事前批准”，每一次花钱的尝试，都需要经过这个中央“收费站”的快速审核，确保总额不会越界，这种掌控感，不再是每个月末的惊心动魄，而是贯穿于每一秒的安心和透明，你知道钱花在了哪里,并且确信它绝不会偷偷溜走超过你设定的边界。