前言

老板提出了一個新需求，從某某天起，免費(fèi)用戶每天只能查詢100次，收費(fèi)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(dāng)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住？內(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(biāo)準(zhǔn)錯誤碼？
  

自己去做這些事還是有點(diǎn)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：

1、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>

2、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(xì)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(shí)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(shí)際可能需要根據(jù)用戶Id再去查詢
     // 0免費(fèi)用戶 1收費(fèi)用戶
     int userType = context.Request.GetTypedHeaders().Get<int>("userType");
     if(userType==0){
      return true;
     }
     return false;
    },
    Name="免費(fèi)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(shí)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(shí)際可能需要根據(jù)用戶Id再去查詢
     // 0免費(fèi)用戶 1收費(fèi)用戶
     int userType = context.Request.GetTypedHeaders().Get<int>("userType");
     if(userType==1){
      return true;
     }
     return false;
    },
    Name="收費(fèi)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(dá)到當(dāng)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(shí)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：

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(fèi)用戶和收費(fèi)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(dāng)前的版本中Id必須手動指定，并且不能重復(fù)。
• ExtractTarget：傳遞一個方法用于從請求中提取限流目標(biāo)，這里就是用戶Id。
• CheckRuleMatching傳遞一個方法用于檢查當(dāng)前請求是否適用當(dāng)前規(guī)則，這里根據(jù)用戶類型進(jìn)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(biāo)和條件，無論是IP、ClientId或者Url。

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(shí)現(xiàn)IRateLimitStorage來定義一個新的存儲器，不設(shè)置時默認(rèn)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(fēng)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。

被限流時的錯誤碼和消息

默認(rèn)限流錯誤Code是429，這個會作為HttpStatusCode返回；Message默認(rèn)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(jìn)行區(qū)別限流的使用方法。

如果覺得還是限制的有點(diǎn)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

總結(jié)

到此這篇關(guān)于ASP.NET Core對不同類型的用戶進(jìn)行區(qū)別限流的文章就介紹到這了,更多相關(guān)ASP.NET Core用戶區(qū)別限流內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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