在Asp.netCore中使用Attribute来描述限流

前言

同事问我Asp.netCore的RateLimiting是怎么使用的，我回答说很简单的，你只要按照如下步骤来：

1. 在RateLimiterOptions上注册policy，记住policy对应的policyName
2. 在Web应用添加UseRateLimiter()中间件
3. 在api对应的Action上标注[EnableRateLimiting(policyName)]

半小时后，同事说要对我告知他的RateLimiter功能差评，因为他得写几十种policy工作量很大，就连policyName的取名都让他头大。

让RateLimiting更简单

我在基于Yarp的网关上做过RateLimiting，将每个服务的所有Endpoint描述导出放到网关做网关的子级路由，然后基于Endpoint做可配置化的限流，代码实现上很复杂但使用灵活度非常可观。
但今天我们的问题范围是在单体WebApplication中，如何减少我同事的限流工作量。

限流器Attribute化

假如我们造了如下的Attribute：

• [RateLimiter.Concurrency(permitLimit: 10)]
• [RateLimiter.FixedWindow(permitLimit: 10, windowSeconds: 60)]
• [RateLimiter.SlidingWindow(permitLimit: 10, windowSeconds: 60, segmentsPerWindow: 5)]

让我的同事在Action上标记其中一个Attribute，他的开发时间短、代码可读性高，免去了他手写policy实现的巨量代码。

限流单元来源Attribute化

同事说他的众多接口中，需要整体限流的很少，几乎都是需要颗粒度更细的限流：

1. 登录接口，需要对请求体的json对象的userName值做限流单元
2. 找回密码接口，需要对请求路由里的userName值做限流单元
3. 其它已经做了用户身份认证的接口，需要用userId值做限流单元
4. xx特殊接口，需要用请求者IP值做限流单元
5. yy接口需要从Form中取出yy值做限流单元
6. zz接口需要从Header中取出zz值做限流单元
7. 想自定义从HttpContext里获取限流单元

于是我们又造了一些Attribute，来处理上面的需求

1. [RateLimiterUnit.FromBody(unitName: "$.userName")]
2. [RateLimiterUnit.FromRoute(unitName: "userName")]
3. [RateLimiterUnit.FromUser(unitName: ClaimTypes.NameIdentifier)]
4. [RateLimiterUnit.FromRemoteIPAddress]
5. [RateLimiterUnit.FromForm(unitName: "yy")]
6. [RateLimiterUnit.FromHeader(unitName: "zz")]

再提供一个IRateLimiterUnitMetadata接口，让他实现自定义逻辑

public class YourRateLimiterUnitAttribute : Attribute, IRateLimiterUnitMetadata
{
    public ValueTask<string?> GetUnitAsync(HttpContext context)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }
}

让RateLimiting能运行

上面提到的那些Attribute，目前只存在于我们理想中，我们需要把它变成实际。

我们需要实现实现一个policy，在policy里获取当前请求的Endpoint，从Endpoint的metadata里提取出我们上面定义的Attribute，根据Attribute的描述生成RateLimitPartition。

把这个唯一的policy注册到RatelimiterOptions中，再把它的policyName使用EnableRateLimitingAttribute添加到Endpoint的metadata中。

最后，使用标准的Asp.netCore的UseRateLimiter()中间件，就能把我们的限流器运行起来了。

最后

此项目是开源的，不管你在工作中有没有用到，但里面有意思的想法你可以来一起品。