ASP.NET Core 中如何對不同類型的用戶進行區(qū)別限流
前言
老板提出了一個新需求，從某某天起，免費用戶每天只能查詢100次，收費用戶100W次。
這是一個限流問題，聰明的你也一定想到了如何去做：記錄用戶每一天的查詢次數(shù)，然后根據(jù)當前用戶的類型使用不同的數(shù)字做比較，超過指定的數(shù)字就返回錯誤。
嗯，原理就是這么簡單。不過真正寫起來還要考慮更多問題：
統(tǒng)計數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么樣的？字典 or 行記錄？
統(tǒng)計數(shù)據(jù)記錄到哪里？內(nèi)存 or MySQL or Redis？
分布式應(yīng)用怎么精確計數(shù)？分布式鎖 or 隊列 or 事務(wù)？
吞吐量比較大時如何扛得?。績?nèi)存 or Redis or 數(shù)據(jù)庫集群？
這些數(shù)據(jù)要一直保留嗎？自動過期 or 定期清理？
如何返回錯誤？自定義錯誤 or HTTP標準錯誤碼？
自己去做這些事還是有點麻煩的，這里介紹一個ASP.NET Core的中間件來滿足這個限流需求：FireflySoft.RateLimit.AspNetCore。使用步驟如下：
一、安裝Nuget包
已經(jīng)發(fā)布到nuget.org，有多種安裝方式，選擇自己喜歡的就行了。
包管理器命令：
Install-Package FireflySoft.RateLimit.AspNetCore或者.NET命令:
dotnet add package FireflySoft.RateLimit.AspNetCore或者項目文件直接添加：
<ItemGroup>
<PackageReference Include="FireflySoft.RateLimit.AspNetCore" Version="1.2.0" />
</ItemGroup>二、使用中間件
在Startup.Configure中使用中間件，演示代碼如下（下邊會有詳細說明）：
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
...
app.UseRateLimit(new RateLimitProcessor<HttpContext>.Builder()
.WithAlgorithm(new FixedWindowAlgorithm<HttpContext>( new[] {
new FixedWindowRateLimitRule<HttpContext>()
{
Id = "1",
ExtractTarget = context =>
{
// 這里假設(shè)用戶Id是從cookie中傳過來的，需根據(jù)實際情況獲取
return context.Request.GetTypedHeaders().Get<string>("userId");
},
CheckRuleMatching = context =>
{
// 這里假設(shè)用戶類型是從cookie中傳過來的，實際可能需要根據(jù)用戶Id再去查詢
// 0免費用戶 1收費用戶
int userType = context.Request.GetTypedHeaders().Get<int>("userType");
if(userType==0){
return true;
}
return false;
},
Name="免費用戶限流規(guī)則",
LimitNumber=100,
StatWindow=TimeSpan.FromDays(1)
},
new FixedWindowRateLimitRule<HttpContext>()
{
Id = "2",
ExtractTarget = context =>
{
// 這里假設(shè)用戶Id是從cookie中傳過來的，需根據(jù)實際情況獲取
return context.Request.GetTypedHeaders().Get<string>("userId");
},
CheckRuleMatching = context =>
{
// 這里假設(shè)用戶類型是從cookie中傳過來的，實際可能需要根據(jù)用戶Id再去查詢
// 0免費用戶 1收費用戶
int userType = context.Request.GetTypedHeaders().Get<int>("userType");
if(userType==1){
return true;
}
return false;
},
Name="收費用戶限流規(guī)則",
LimitNumber=1000000,
StatWindow=TimeSpan.FromDays(1)
}
}))
.WithError(new Core.RateLimitError()
{
Code=429,
Message = "查詢數(shù)達到當天最大限制"
})
//.WithStorage(new RedisStorage(StackExchange.Redis.ConnectionMultiplexer.Connect("localhost")))
.Build());
...
}使用此中間件需要構(gòu)建一個名為RateLimitProcessor的限流處理器實例，指定限流處理的請求類型HttpContext，設(shè)置限流處理的三個方面：
1、限流使用的算法以及對應(yīng)的規(guī)則
限流算法，根據(jù)這個需求使用固定窗口算法就可以了，也稱為計數(shù)器算法。此中間件還提供了滑動窗口算法、漏桶算法、令牌桶算法，可以根據(jù)需要選擇。
不同的限流算法有不同的限流規(guī)則類型，在這里使用的是固定窗口限流規(guī)則，針對免費用戶和收費用戶分別定義了兩個規(guī)則，注意其中的幾個參數(shù)：
Id：在當前的版本中Id必須手動指定，并且不能重復。
ExtractTarget：傳遞一個方法用于從請求中提取限流目標，這里就是用戶Id。
CheckRuleMatching傳遞一個方法用于檢查當前請求是否適用當前規(guī)則，這里根據(jù)用戶類型進行判斷。
StatWindow是固定窗口的大小，是一個時間跨度，這里是1天。
LimitNumber是限流值，在StatWindow時間內(nèi)請求數(shù)超過它就會觸發(fā)限流。
這里有兩個比較有意思的設(shè)置：ExtractTarget和CheckRuleMatching，他們共同作用，讓用戶可以完全自由的定制自己限流的目標和條件，無論是IP、ClientId或者Url。
2、限流統(tǒng)計數(shù)據(jù)的持久化方式
FireflySoft.RateLimit中的限流計數(shù)目前支持保存在內(nèi)存或者Redis中，也可以通過實現(xiàn)IRateLimitStorage來定義一個新的存儲器，不設(shè)置時默認為內(nèi)存存儲。
對于只需要部署一份的程序，絕大部分情況下使用內(nèi)存就夠了；但是如果限流的時間窗口比較長，比如1小時限制300次，重啟就會丟失計數(shù)，這可能是個風險，此時使用Redis會比較合適。對于分布式應(yīng)用，也建議使用Redis存儲。
限流統(tǒng)計數(shù)據(jù)會根據(jù)限流時間窗口自動過期移除。
3、被限流時的錯誤碼和消息
默認限流錯誤Code是429，這個會作為HttpStatusCode返回；Message默認為null，你可以修改為自己的任意文字提示，這個會作為Http Body的內(nèi)容返回。
以上就是使用FireflySoft.RateLimit.AspNetCore對不同類型的用戶進行區(qū)別限流的使用方法。
如果覺得還是限制的有點死，比如返回錯誤信息部分，想返回一個json格式的錯誤消息，還可以使用FireflySoft.RateLimit.Core這個包來封裝自己的ASP.NET Core中間件。
如果想在這個程序的基礎(chǔ)上再改造下，可以fork這個項目：https://github.com/bosima/FireflySoft.RateLimit
轉(zhuǎn)自：波斯馬
鏈接：cnblogs.com/bossma/p/asp-net-core
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