Ip-Limit: 轻量级注解式IP限流组件（一）

**Ip-Limit: 轻量级注解式IP限流组件**

在现代互联网应用中，防止过多请求导致的性能瓶颈和安全风险是非常重要的。IP 限流是一种常见的解决方案，它通过限制来自同一 IP 地址的请求数量来防止恶意行为或高并发访问。

本文将介绍一个轻量级注解式IP限流组件：Ip-Limit。该组件使用Java语言编写，易于集成和扩展。

**设计原理**

Ip-Limit 的设计原理基于以下几点：

1. **注解式配置**: 使用 Java 注解来配置 IP 限流规则，使得开发者可以轻松地在代码中添加限流逻辑。
2. **IP 地址缓存**: 缓存最近访问的 IP 地址，以减少数据库查询次数和提高性能。
3. **令牌桶算法**: 使用令牌桶算法来控制请求频率，防止恶意行为。

**组件结构**

Ip-Limit 组件由以下几个部分组成：

1. **IP 限流器（IpLimitFilter）**: 负责处理 IP 限流逻辑的过滤器。
2. **IP 地址缓存（IpAddressCache）**: 缓存最近访问的 IP 地址。
3. **令牌桶算法（TokenBucket）**: 控制请求频率的令牌桶。

**IpLimitFilter**

java/**
 * IP 限流过滤器 */
public class IpLimitFilter implements Filter {
 private final IpAddressCache ipCache;
 private final TokenBucket tokenBucket;

 public IpLimitFilter(IpAddressCache ipCache, TokenBucket tokenBucket) {
 this.ipCache = ipCache;
 this.tokenBucket = tokenBucket;
 }

 @Override public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
 throws IOException, ServletException {
 String ipAddress = getIpAddress(request);
 if (ipCache.isBlocked(ipAddress)) {
 // IP 地址被限流，返回错误响应 return;
 }
 // 检查令牌桶是否有足够的令牌 if (!tokenBucket.hasToken()) {
 //令牌不足，返回错误响应 return;
 }

 // 请求通过，放行 chain.doFilter(request, response);
 }

 private String getIpAddress(ServletRequest request) {
 // 获取请求的 IP 地址 return request.getRemoteAddr();
 }
}

java/**
 * IP 地址缓存 */
public class IpAddressCache {
 private final Set blockedIps = new HashSet<>();

 public boolean isBlocked(String ipAddress) {
 // 检查是否被限流 return blockedIps.contains(ipAddress);
 }

 public void addBlockedIp(String ipAddress) {
 // 添加被限流的 IP 地址 blockedIps.add(ipAddress);
 }
}

java/**
 *令牌桶算法 */
public class TokenBucket {
 private final int capacity; //令牌容量 private int tokens =0; // 当前令牌数量 public TokenBucket(int capacity) {
 this.capacity = capacity;
 }

 public boolean hasToken() {
 // 检查是否有足够的令牌 return tokens >= capacity;
 }

 public void addToken() {
 // 添加令牌 tokens++;
 }
}

java// 配置 IP 限流器IpLimitFilter ipLimitFilter = new IpLimitFilter(new IpAddressCache(), new TokenBucket(10));

// 配置过滤链FilterChain filterChain = new FilterChain();
filterChain.addFilter(ipLimitFilter);

// 处理请求filterChain.doFilter(request, response);