在开发 Web API 时，我们常常需要限制用户的访问频率，防止恶意请求造成服务器的压力过大。ASP.NET Core 提供了一种简单而灵活的方式来实现接口限流功能，可以通过配置令牌桶算法或基于时间窗口的限流算法，来控制每个用户在一定时间内的请求次数。
令牌桶算法
令牌桶算法是一种简单有效的限流算法，它基于一个令牌桶，该桶以固定速率生成令牌。每当用户请求接口时，需要从令牌桶中取出一个令牌，如果令牌桶为空，则用户需要等待，直到获取到令牌为止。
为了实现令牌桶算法，我们可以使用 ASP.NET Core 自带的 RateLimit 中间件，它提供了一个轻量级的方式来添加限流功能。可以通过 NuGet 安装 AspNetCore.RateLimit 包，并在 Startup.cs 文件中进行配置。
以下是一个示例的配置代码：
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
// ...
services.AddMemoryCache();
services.Configure<IpRateLimitOptions>(Configuration.GetSection("IpRateLimiting"));
services.AddSingleton<IIpPolicyStore, MemoryCacheIpPolicyStore>();
services.AddSingleton<IRateLimitCounterStore, MemoryCacheRateLimitCounterStore>();
services.AddSingleton<IRateLimitConfiguration, RateLimitConfiguration>();
}
可以根据自身的需求配置令牌桶的生成速率、容量等参数。配置文件中的 IpRateLimiting 需要在 appsettings.json 文件中进行定义。
基于时间窗口的限流算法
与令牌桶算法不同，基于时间窗口的限流算法是将一定时间段内的请求次数限制在一个固定的阈值内。如果用户在该时间窗口内的请求次数超过阈值，则视为超过限制，返回相应的错误信息。
ASP.NET Core 提供了一个名为 AspNetCoreRateLimit 的开源项目，可以帮助我们实现基于时间窗口的限流功能。同样地，可以通过 NuGet 安装 AspNetCoreRateLimit 包，并在 Startup.cs 文件中进行配置。
以下是一个示例的配置代码：
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
// ...
services.AddMemoryCache();
services.Configure<IpRateLimitOptions>(Configuration.GetSection("IpRateLimiting"));
services.AddSingleton<IIpPolicyStore, MemoryCacheIpPolicyStore>();
services.AddSingleton<IRateLimitCounterStore, MemoryCacheRateLimitCounterStore>();
services.AddSingleton<IRateLimitConfiguration, RateLimitConfiguration>();
}
以上配置代码可以根据自身需求进行调整，如限制的时间窗口长度和请求次数阈值等。
结语
无论是令牌桶算法还是基于时间窗口的限流算法，都是实现接口限流的有效方法。根据实际需求，我们可以选择适合自身项目的算法，并通过 ASP.NET Core 提供的中间件或开源项目来轻松实现接口限流功能，提升系统的稳定性和安全性。
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