Nodejs 中的 API 速率限制

本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的，希望这篇《Nodejs 中的 API 速率限制》对你有很大帮助！欢迎收藏，分享给更多的需要的朋友学习~

api 构成了现代网络通信的支柱，管理客户端访问它们的频率至关重要。实施速率限制可通过控制 api 请求流来确保您的服务器保持响应速度和安全。

本指南重点介绍在 node.js（一个广泛使用的用于构建可扩展 web 服务的平台）中实现 api 速率限制的关键策略。

什么是 api 速率限制？

api 速率限制限制用户或客户端在给定时间范围内可以向 api 发出的请求数量。它是防止过度使用和滥用的保障措施，旨在确保公平访问资源并维护服务器健康。

为什么 api 速率限制很重要？

• ddos 防护：通过减少单一来源的请求数量来限制分布式拒绝服务 (ddos) 攻击的影响。
• 提高服务器性能：通过在用户之间公平分配资源来防止服务器过载。
• 更好的用户体验：通过防止滥用 api，确保所有用户得到及时响应。

node.js 中 api 速率限制的最佳实践

1. 实施中间件

使用中间件来管理速率限制既高效又有效。 express-rate-limit 包是 node.js 中的一种流行工具，尤其是在使用 express 框架时。您可以通过在控制台中输入 npm i express-rate-limit 来安装该软件包。

const ratelimit = require('express-rate-limit');

const limiter = ratelimit({
  windowms: 15 * 60 * 1000, // 15 minutes
  max: 100, // limit each ip to 100 requests per windowms
  message: 'too many requests from this ip, please try again after 15 minutes',
});

app.use('/api/', limiter);

在此示例中：

• windowms 设置 15 分钟窗口。
• 该窗口中每个 ip 的最大请求数不得超过 100 个。
• 当超出限制时，消息会提供反馈。

使用这样的中间件可确保请求在流程的早期被过滤，从而节省服务器资源。

2.使用redis进行分布式系统

对于在多个服务器上运行的 api，速率限制需要在整个系统中保持一致。在这些情况下，redis 通常是共享存储的首选解决方案。将express-rate-limit与rate-limit-redis结合起来以顺利实施。

您需要安装以下软件包：

• express：用于创建 api 的 web 框架。
• redis：与 redis 通信以跟踪和存储请求计数。
• express-rate-limit：处理速率限制的中间件。
• rate-limit-redis：在 redis 中存储速率限制数据的插件。

const redisstore = require('rate-limit-redis');
const redis = require('redis');
const client = redis.createclient();

const limiter = ratelimit({
  store: new redisstore({
    client: client,
  }),
  windowms: 15 * 60 * 1000,
  max: 100,
});

由于 redis 充当中央存储，因此无论哪个服务器处理请求，此设置都可以确保请求限制得以维持。如需完整说明，您可以查看我们关于如何使用 redis 和 node.js 实现 api 速率限制的文章。

3、针对不同用户类型添加限制

不同的用户有不同的需求。一种常见的方法是允许高级用户的更多请求，同时限制免费计划用户的请求。

const ratelimit = require('express-rate-limit');

const freelimiter = ratelimit({
  windowms: 15 * 60 * 1000,
  max: 50, // free-tier users get 50 requests per window
});

const premiumlimiter = ratelimit({
  windowms: 15 * 60 * 1000,
  max: 1000, // premium users get 1000 requests per window
});

app.use('/api/free/', freelimiter);
app.use('/api/premium/', premiumlimiter);

此方法有助于根据服务级别平衡用户体验。

4. 动态速率限制

静态速率限制可能并不总是反映用户需求。某些用户可能在特定时间需要更高的限制，这可以通过根据使用模式动态调整限制来解决。

let userrequestcount = 0;

app.use((req, res, next) => {
  if (userrequestcount < 100) {
    next();
  } else {
    res.status(429).send('rate limit exceeded, please try again later.');
  }
});

这种灵活性使您的 api 能够智能地响应不同的使用场景。

5. 与重试标头进行通信

用户很高兴知道何时可以重试。通过向速率受限的响应添加 retry-after 标头，您可以指导用户在发出另一个请求之前等待多长时间。

res.set('Retry-After', 60); // 60 seconds
res.status(429).send('Too many requests, please try again later.');

这一小步改善了整体用户体验，并减少了客户端与您的 api 交互的挫败感。

监控和微调

应根据实际使用模式持续监控和调整速率限制。跟踪关键指标（例如速率限制违规次数、api 响应时间和用户反馈）将帮助您做出明智的调整。

要跟踪的关键指标

• 违反速率限制：数字过高可能表明限制过于严格或用户需要更大的灵活性。
• 服务器性能：密切关注响应时间可以揭示速率限制是否达到了预期的效果。
• 用户反馈：api 用户的反馈可以提供有关速率限制是否过于严格或是否需要更改的见解。

prometheus 和 grafana 等监控工具可以实时洞察您的速率限制的执行情况以及可能需要调整的位置。

最后的想法

api 速率限制对于管理流量、保护资源和确保公平使用是必要的。通过遵循 node.js 中的这些实践，您可以构建一个平衡安全性与用户体验的弹性系统。

无论您是实施基本限制还是构建实时调整的动态系统，有效的速率限制都是 api 管理的重要组成部分。

有关更多见解和教程，请访问 codenoun 并了解如何高效构建可扩展的 node.js 应用程序。

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