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基于Redis實(shí)現(xiàn)API接口訪問(wèn)次數(shù)限制

 更新時(shí)間:2024年11月12日 10:58:33   作者:東皋長(zhǎng)歌  
日常開(kāi)發(fā)中會(huì)有一個(gè)常見(jiàn)的需求,需要限制接口在單位時(shí)間內(nèi)的訪問(wèn)次數(shù),比如說(shuō)某個(gè)免費(fèi)的接口限制單個(gè)IP一分鐘內(nèi)只能訪問(wèn)5次,該怎么實(shí)現(xiàn)呢,本文小編給大家介紹了如何基于Redis實(shí)現(xiàn)API接口訪問(wèn)次數(shù)限制,需要的朋友可以參考下

一,概述

日常開(kāi)發(fā)中會(huì)有一個(gè)常見(jiàn)的需求,需要限制接口在單位時(shí)間內(nèi)的訪問(wèn)次數(shù),比如說(shuō)某個(gè)免費(fèi)的接口限制單個(gè)IP一分鐘內(nèi)只能訪問(wèn)5次。該怎么實(shí)現(xiàn)呢,通常大家都會(huì)想到用redis,確實(shí)通過(guò)redis可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,下面實(shí)現(xiàn)一下。

二,常見(jiàn)錯(cuò)誤

固定時(shí)間窗口

有人設(shè)計(jì)了一個(gè)在每分鐘內(nèi)只允許訪問(wèn)1000次的限流方案,如下圖01:00s-02:00s之間只允許訪問(wèn)1000次。這種設(shè)計(jì)的問(wèn)題在于,請(qǐng)求可能在01:59s-02:00s之間被請(qǐng)求1000次,02:00s-02:01s之間被請(qǐng)求了1000次,這種情況下01:59s-02:01s間隔0.02s之間被請(qǐng)求2000次,很顯然這種設(shè)計(jì)是錯(cuò)誤的。

三, 實(shí)現(xiàn)

1,基于滑動(dòng)時(shí)間窗口

在指定的時(shí)間窗口內(nèi)次數(shù)是累積的,超過(guò)閾值,都會(huì)限制。

2,流程如下

3,代碼實(shí)現(xiàn)

前提:pom文件引入redis,Spring AOP等

(1)添加注解RequestLimit

package com.xxx.demo.aspect;
 
import java.lang.annotation.*;
 
 
/**
 * 接口訪問(wèn)頻率注解,默認(rèn)一分鐘只能訪問(wèn)10次
 */
@Documented
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface RequestLimit {
    // 限制時(shí)間 單位:秒(默認(rèn)值:一分鐘)
    long period() default 60;
    // 允許請(qǐng)求的次數(shù)(默認(rèn)值:10次)
    long count() default 10;
}

(2)添加切面實(shí)現(xiàn)注解的限制訪問(wèn)邏輯

package com.xxx.demo.aspect;
 
import com.xgd.demo.commons.ErrorCode;
import com.xgd.demo.handler.BusinessException;
import com.xgd.demo.util.IpUtil;
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import lombok.extern.log4j.Log4j2;
import org.aspectj.lang.ProceedingJoinPoint;
import org.aspectj.lang.annotation.Around;
import org.aspectj.lang.annotation.Aspect;
import org.aspectj.lang.annotation.Pointcut;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.data.redis.core.ZSetOperations;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.context.request.RequestContextHolder;
import org.springframework.web.context.request.ServletRequestAttributes;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
 
/**
 * @date 2024/11/8 上午8:43
 */
@Aspect
@Component
@Log4j2
public class RequestLimitAspect {
    @Autowired
    RedisTemplate redisTemplate;
 
    @Pointcut("@annotation(requestLimit)")
    public void controllerAspect(RequestLimit requestLimit) {}
 
    @Around("controllerAspect(requestLimit)")
    public Object doAround(ProceedingJoinPoint joinPoint, RequestLimit requestLimit) throws Throwable {
        // 從注解中獲取限制次數(shù)和窗口時(shí)間
        long period = requestLimit.period();
        long limitCount = requestLimit.count();
 
        // 請(qǐng)求
        ServletRequestAttributes attributes = (ServletRequestAttributes) RequestContextHolder.getRequestAttributes();
        assert attributes != null;
        HttpServletRequest request = attributes.getRequest();
        String ip = IpUtil.getIpFromRequest(request);
        String uri = request.getRequestURI();
        //設(shè)置客戶端訪問(wèn)的key
        String key = "req_limit_".concat(uri).concat(ip);
 
        ZSetOperations zSetOperations = redisTemplate.opsForZSet();
        // 添加當(dāng)前時(shí)間戳,分?jǐn)?shù)為當(dāng)前時(shí)間戳
        long currentMs = System.currentTimeMillis();
        zSetOperations.add(key, currentMs, currentMs);
        // 設(shè)置窗口時(shí)間作為過(guò)期時(shí)間
        redisTemplate.expire(key, period, TimeUnit.SECONDS);
        // 移除掉不在窗口里的數(shù)據(jù)
        zSetOperations.removeRangeByScore(key, 0, currentMs - period * 1000);
        // 查詢窗口內(nèi)已經(jīng)訪問(wèn)過(guò)的次數(shù)
        Long count = zSetOperations.zCard(key);
        if (count > limitCount) {
            log.error("接口攔截:{} 請(qǐng)求超過(guò)限制頻率【{}次/{}s】,IP為{}", uri, limitCount, period, ip);
            throw new BusinessException(ErrorCode.REQUEST_LIMITED.getCode(), ErrorCode.REQUEST_LIMITED.getMessage());
        }
 
        // 繼續(xù)執(zhí)行請(qǐng)求
        return  joinPoint.proceed();
    }
}

上面里面請(qǐng)求被攔截,是拋出了一個(gè)自定義的業(yè)務(wù)異常,大家可以根據(jù)自己的情況自己定義。

(3)同時(shí)附上上面中引用到自定義工具類

package com.xxx.demo.util;
 
import jakarta.servlet.http.HttpServletRequest;
import java.util.Objects;
 
/**
 * @date 2024/11/8 上午9:06
 */
public class IpUtil {
    private static final String X_FORWARDED_FOR_HEADER = "X-Forwarded-For";
    private static final String X_REAL_IP_HEADER = "X-Real-IP";
 
    /**
     * 從請(qǐng)求中獲取IP
     *
     * @return IP;當(dāng)獲取不到時(shí),返回null
     */
    public static String getIpFromRequest(HttpServletRequest request ) {
        return getRealIp(request);
    }
 
    /**
     * 獲取請(qǐng)求的真實(shí)IP,優(yōu)先級(jí)從高到低為:<br/>
     * 1.從請(qǐng)求頭X-Forwarded-For中獲取ip,并且只獲取第一個(gè)ip(從左到右) <br/>
     * 2.從請(qǐng)求頭X-Real-IP中獲取ip <br/>
     * 3.使用{@link HttpServletRequest#getRemoteAddr()}方法獲取ip
     *
     * @param request 請(qǐng)求對(duì)象,必須不能為null
     * @return ip
     */
    private static String getRealIp(HttpServletRequest request) {
        Objects.requireNonNull(request, "request must be not null");
 
        String ip = request.getHeader(X_FORWARDED_FOR_HEADER);
        if (ip != null && !ip.isBlank()) {
            int delimiterIndex = ip.indexOf(',');
            if (delimiterIndex != -1) {
                // 如果存在多個(gè)ip,則取第一個(gè)ip
                ip = ip.substring(0, delimiterIndex);
            }
 
            return ip;
        }
 
        ip = request.getHeader(X_REAL_IP_HEADER);
        if (ip != null && !ip.isBlank()) {
            return ip;
        } else {
            return request.getRemoteAddr();
        }
    }
}

(4)使用注解

這里限制為10秒內(nèi)只允許訪問(wèn)3次,超過(guò)就拋出異常

(5)訪問(wèn)測(cè)試

前3次訪問(wèn),接口正常訪問(wèn)

后面的訪問(wèn),返回自定義異常的結(jié)果

到此這篇關(guān)于基于Redis實(shí)現(xiàn)API接口訪問(wèn)次數(shù)限制的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Redis API接口訪問(wèn)限制內(nèi)容請(qǐng)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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