在 ASP.NET Core 中实现速率限制（Rate Limiting）中间件可以帮助你控制客户端对 API 的请求频率，防止滥用和过载。速率限制通常用于保护服务器资源，确保服务的稳定性和可用性。
ASP.NET Core 本身并没有内置的速率限制中间件，但你可以通过自定义中间件或使用第三方库来实现速率限制。以下是实现速率限制的几种常见方法：
1. 使用自定义中间件实现速率限制
你可以通过自定义中间件来实现速率限制。以下是一个简单的实现示例：
1.1 实现速率限制中间件
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using System.Collections.Concurrent;
using System.Threading.Tasks;public class RateLimitingMiddleware
{
private readonly RequestDelegate _next;
private readonly int _maxRequests; // 每分钟允许的最大请求数
private readonly ConcurrentDictionary<string, RateLimiter> _rateLimiters; public RateLimitingMiddleware(RequestDelegate next, int maxRequests)
{
_next = next;
_maxRequests = maxRequests;
_rateLimiters = new ConcurrentDictionary<string, RateLimiter>();
} public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
{
// 获取客户端的唯一标识（例如 IP 地址）
var clientId = context.Connection.RemoteIpAddress.ToString(); // 获取或创建速率限制器
var rateLimiter = _rateLimiters.GetOrAdd(clientId, _ => new RateLimiter(_maxRequests)); if (rateLimiter.AllowRequest())
{
await _next(context);
}
else
{
context.Response.StatusCode = StatusCodes.Status429TooManyRequests;
await context.Response.WriteAsync("请求太多。请稍后再试.");
}
}
}public class RateLimiter
{
private readonly int _maxRequests;
private int _requestCount;
private DateTime _windowStart; public RateLimiter(int maxRequests)
{
_maxRequests = maxRequests;
_requestCount = 0;
_windowStart = DateTime.UtcNow;
} public bool AllowRequest()
{
var now = DateTime.UtcNow; // 如果当前时间窗口已过期，重置计数器
if ((now - _windowStart).TotalSeconds > 60)
{
_requestCount = 0;
_windowStart = now;
} // 检查请求是否超出限制
if (_requestCount < _maxRequests)
{
_requestCount++;
return true;
} return false;
}
}
1.2 注册中间件
在 Startup.cs 中注册中间件：
public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
app.UseMiddleware<RateLimitingMiddleware>(10); // 每分钟最多 10个请求 app.UseRouting(); app.UseEndpoints(endpoints =>
{
endpoints.MapControllers();
});
}
2. 使用第三方库实现速率限制
如果你不想自己实现速率限制逻辑，可以使用一些现成的第三方库，例如：
2.1 AspNetCoreRateLimit
AspNetCoreRateLimit 是一个流行的 ASP.NET Core 速率限制库，支持 IP 地址、客户端 ID 和端点级别的速率限制。
安装
通过 NuGet 安装：
dotnet add package AspNetCoreRateLimit
配置
在 Startup.cs 中配置速率限制：
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
// 添加内存缓存
services.AddMemoryCache(); // 配置速率限制
services.Configure<IpRateLimitOptions>(Configuration.GetSection("IpRateLimiting"));
services.AddSingleton<IIpPolicyStore, MemoryCacheIpPolicyStore>();
services.AddSingleton<IRateLimitCounterStore, MemoryCacheRateLimitCounterStore>();
services.AddSingleton<IRateLimitConfiguration, RateLimitConfiguration>();
services.AddSingleton<IProcessingStrategy, AsyncKeyLockProcessingStrategy>();
services.AddInMemoryRateLimiting();
}public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
app.UseIpRateLimiting(); app.UseRouting(); app.UseEndpoints(endpoints =>
{
endpoints.MapControllers();
});
}
配置文件
在 appsettings.json 中添加速率限制配置：
{
"IpRateLimiting": {
"EnableEndpointRateLimiting": true,
"StackBlockedRequests": false,
"RealIpHeader": "X-Real-IP",
"ClientIdHeader": "X-ClientId",
"GeneralRules": [
{
"Endpoint": "*",
"Period": "1m",
"Limit": 10
}
]
}
}
3. 使用分布式缓存实现速率限制
如果你的应用是分布式的（例如部署在 Kubernetes 或多个服务器上），可以使用分布式缓存（如 Redis）来实现速率限制。
3.1 使用 Redis 实现速率限制
你可以使用 Redis 来存储每个客户端的请求计数。以下是一个简单的示例：
using Microsoft.AspNetCore.Http;
using StackExchange.Redis;
using System.Threading.Tasks;public class RedisRateLimitingMiddleware
{
private readonly RequestDelegate _next;
private readonly int _maxRequests;
private readonly ConnectionMultiplexer _redis; public RedisRateLimitingMiddleware(RequestDelegate next, int maxRequests, ConnectionMultiplexer redis)
{
_next = next;
_maxRequests = maxRequests;
_redis = redis;
} public async Task InvokeAsync(HttpContext context)
{
var clientId = context.Connection.RemoteIpAddress.ToString();
var db = _redis.GetDatabase(); var key = $"rate_limit:{clientId}";
var requestCount = await db.StringIncrementAsync(key); if (requestCount == 1)
{
await db.KeyExpireAsync(key, TimeSpan.FromMinutes(1));
} if (requestCount > _maxRequests)
{
context.Response.StatusCode = StatusCodes.Status429TooManyRequests;
await context.Response.WriteAsync("请求太多。请稍后再试.");
}
else
{
await _next(context);
}
}
}
3.2 注册中间件
在 Startup.cs 中注册中间件：
public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddSingleton<ConnectionMultiplexer>(ConnectionMultiplexer.Connect("localhost:6379"));
}public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
app.UseMiddleware<RedisRateLimitingMiddleware>(10); // 每分钟最多 10个请求 app.UseRouting(); app.UseEndpoints(endpoints =>
{
endpoints.MapControllers();
});
}
4. 总结
在 ASP.NET Core 中实现速率限制有多种方式：
- 自定义中间件：适合简单的场景，但需要自己实现逻辑。
- 第三方库：如 AspNetCoreRateLimit，提供了更强大的功能和灵活性。
- 分布式缓存：如 Redis，适合分布式环境。
根据你的需求选择合适的方式，确保你的 API 能够有效防止滥用和过载。
