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詳解php基於redis的list型資料結構實現ip限流操作

藏色散人
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2021-02-09 09:06:293303瀏覽

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在日常的業務功能開發中,如果要限制任意一個ip在連續的某一段時間內,只能訪問某個介面一定的次數,需要如何實現呢?
這種功能需求通常是用來應對防止腳本惡意刷介面的情況,目前網路上已經有很多比較完善的限流方案。對於一般的站點來講,可以藉助redis的鍊錶型資料結構來實現ip限流功能。
舉個例子-
假如我們需要實現,對於介面A,限制任意IP在每一段連續的5秒內,最多允許3次訪問,超過3次則回傳錯誤。
詳解php基於redis的list型資料結構實現ip限流操作
對於上圖來講,在08秒的時候,最近的5秒內已經發起了4次請求,已經達到最大次數限制,所以此時訪問會受限。
採用PHP來實現的話,具體的邏輯程式碼如下-

/**
* 检查队列的长度是否到达设定的阈值,已到达则返回false,未到达则将当前时间戳推入队列最末端,同时刷新队列整体的缓存时间
* @param $key 队列缓存的key
* @param $expire 队列缓存过期时间,例如上面例子中的5秒
* @param $limit 队列长度阈值,如上面例子中的3次
* @return bool
*/public function checkLimit($key, $expire, $limit){
    $length = $this->refreshList($key, $expire);
    if ($length rPush($key, time());
        $this->expire($key, intval($limit));
        return true;
    }
    return false;}/** 
* 刷新队列,过滤掉已经不在有效时间内的值,返回最新队列的长度
* @param $key string 自定义的缓存key
* @param $expire 队列缓存过期时间,例如上面例子中的5秒
* @return bool|int
*/public function refreshList ($key, $expire)   
 {
        if ($this->has($key)) {
            do { // 对于已存在数据的list,要先从前往后把已经过期的数据弹出
                $oldest_value = $this->lPop($key);
            } while ($oldest_value && time() - $oldest_value > $expire);
            // 把最后弹出的数据重新塞回list的最前边
            $oldest_value && $this->lPush($key, $oldest_value);
            return $this->lLen($key);
        }
        return 0;}

其中用到的lPop,lPush,lLen,rPush等方法,都是封裝了redis拓展之後,操作鍊錶型資料結構的一些方法,參數跟回傳值都與原生方法保持一致。
其實後來網上查了之後才知道,redis處理這種場景,更多的是直接用zset這種有序集來實現,邏輯也是基本一致,就是存當前時間戳,然後用滑動窗口的算法思想,判斷目前視窗內的值長度是否已經超過限制。

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