兄弟们，在互联网的世界里，接口就像是各个系统之间沟通的桥梁，承载着数据的传输和交互。然而，总有一些不怀好意的人，试图通过恶意刷爆接口来达到自己的目的，比如获取非法利益、搞垮竞争对手的系统等。
你的系统就像一家热闹的商店，正常的顾客有序地进出，购买商品。但突然来了一群 “恶意顾客”，他们疯狂地涌入商店，不停地抢购、咨询，导致真正的顾客无法正常购物，商店的秩序被彻底打乱。这就是接口被恶意刷爆的可怕场景。那么，我们该如何保护接口的安全，让系统能够稳定运行呢？别着急，接下来就为大家介绍三招实用的防护方法。
第一招：限流 —— 给接口加上 “安全阀”
限流的基本概念
限流，简单来说就是限制接口的访问流量，就像在水管上安装一个阀门，控制水的流量，防止水流过大导致管道破裂。在接口防护中，限流可以有效地防止恶意请求过多地占用系统资源，保证系统能够处理正常的请求。
常见的限流算法
令牌桶算法
令牌桶算法可以看作是一个存放令牌的桶，系统以恒定的速率向桶中添加令牌，每个令牌代表一个可以处理的请求。当有请求到达时，需要从桶中获取一个令牌，如果桶中有令牌，就处理该请求；如果桶中没有令牌，就拒绝或者等待。举个例子，假设我们以每秒 10 个的速率向令牌桶中添加令牌，令牌桶的容量为 100 个。那么，即使瞬间有 200 个请求到达，也只能处理前 100 个请求，剩下的 100 个请求需要等待令牌的生成。
漏桶算法
漏桶算法则像是一个底部有小孔的桶，请求就像水一样流入桶中，然后以恒定的速率从桶中流出（被处理）。如果桶中的水满了，后续的请求就会被拒绝。漏桶算法可以很好地控制请求的处理速率，避免突发的大量请求对系统造成冲击。
在 Java 中实现限流
在 Java 中，有很多优秀的框架和工具可以实现限流，比如 Guava 中的 RateLimiter 和 Spring Cloud 中的 Sentinel。
使用 Guava 的 RateLimiter
Guava 是 Google 提供的一个优秀的 Java 工具库，其中的 RateLimiter 实现了令牌桶算法，使用起来非常简单。
首先，需要在项目中添加 Guava 的依赖：
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<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>31.1-jre</version>
</dependency>1.2.3.4.5.
然后，在代码中使用 RateLimiter：
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import com.google.common.util.concurrent.RateLimiter;
public class RateLimiterDemo {
private static final RateLimiter rateLimiter = RateLimiter.create(10); // 每秒允许处理 10 个请求
public static void processRequest() {
if (rateLimiter.tryAcquire()) { // 尝试获取令牌
// 处理请求
System.out.println("请求处理成功");
} else {
// 拒绝请求
System.out.println("请求被限流，处理失败");
}
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
new Thread(() -> processRequest()).start();
}
}
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.
在上面的代码中，RateLimiter.create (10) 创建了一个每秒生成 10 个令牌的 RateLimiter。tryAcquire () 方法会尝试获取一个令牌，如果获取成功，就处理请求；如果获取失败，就拒绝请求。
使用 Spring Cloud Sentinel
Sentinel 是阿里巴巴开源的一款面向分布式服务架构的流量控制组件，具有丰富的功能和强大的扩展性。
首先，需要在 Spring Boot 项目中添加 Sentinel 的依赖：
复制
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>1.2.3.4.
然后，在 application.properties 中配置 Sentinel：
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spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=localhost:80801.
接下来，在代码中使用 Sentinel 的注解来进行限流：
复制
import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class SentinelController {
@SentinelResource(value = "hello", blockHandler = "blockHandler")
@GetMapping("/hello")
public String hello() {
return "Hello, World!";
}
public String blockHandler(Exception e) {
return "请求被限流，请稍后再试";
}
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.
在上面的代码中，@SentinelResource 注解用于指定资源名称和限流处理方法。当请求到达 /hello 接口时，Sentinel 会根据配置的限流规则进行处理，如果请求被限流，就会调用 blockHandler 方法返回限流提示。
第二招：熔断与降级 —— 让系统学会 “自我保护”
熔断与降级的概念
在分布式系统中，各个服务之间相互依赖，如果某个服务出现故障，可能会导致调用它的服务也出现故障，甚至引发连锁反应，造成整个系统的崩溃。熔断和降级就是为了应对这种情况而产生的机制。
熔断：就像电路中的保险丝，当某个服务的调用失败率超过一定阈值时，就会触发熔断，暂时停止对该服务的调用，防止故障扩散。比如，当调用一个第三方接口的失败率达到 50% 时，就熔断该接口，不再调用它，避免大量的失败请求占用系统资源。降级：当系统资源不足或者某个服务不可用时，主动降低服务的质量，比如返回一个简单的错误信息或者缓存数据，而不是正常的业务数据，以保证系统的核心功能能够正常运行。比如，在电商系统中，当商品详情服务不可用时，可以降级返回商品的基本信息，而不是详细的规格、评论等信息。
常见的熔断与降级框架
Hystrix
Hystrix 是 Netflix 开源的一款熔断与降级框架，曾经被广泛应用于分布式系统中。虽然现在 Hystrix 已经停止维护，但它的思想和原理仍然值得我们学习。
Hystrix 通过命令模式将对服务的调用包装起来，每个命令都有自己的线程池或者信号量，当调用超时或者失败率过高时，就会触发熔断。同时，Hystrix 还支持降级处理，当调用失败时，可以返回一个 fallback 结果。
Sentinel
前面提到的 Sentinel 不仅支持限流，还支持熔断与降级功能。Sentinel 可以根据响应时间、异常比例、异常数等指标来判断是否触发熔断，并且可以灵活地配置熔断策略和降级处理逻辑。
在 Java 中实现熔断与降级
以 Sentinel 为例，继续上面的示例，我们可以配置熔断规则和降级规则。
首先，在 Sentinel 的控制台（需要先启动 Sentinel 控制台）中配置熔断规则，比如设置当接口的异常比例超过 50% 时，熔断 10 秒。
然后，在代码中，当接口调用出现异常时，Sentinel 会触发熔断，后续的请求会直接被降级处理，调用我们定义的 fallback 方法。
第三招：认证与授权 —— 把好接口的 “入口关”
认证的基本概念
认证就是验证用户的身份，确保访问接口的用户是合法的。就像进入一个秘密基地需要出示通行证一样，只有持有有效通行证的人才能进入。常见的认证方式有 Token 认证、OAuth 2.0 认证等。
Token 认证
Token 认证是一种常用的认证方式，其流程如下：
用户登录时，向服务器发送用户名和密码。服务器验证用户名和密码正确后，生成一个 Token，并将 Token 返回给用户。用户后续访问接口时，需要在请求头中携带该 Token。服务器收到请求后，验证 Token 的有效性，如果有效，就处理请求；否则，拒绝请求。
在 Java 中，可以使用 JWT（JSON Web Token）来生成和验证 Token。JWT 是一种开放标准，它定义了一种紧凑、自包含的方式，用于在网络通信中安全地传输信息。
生成 JWT Token 的代码示例：
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import io.jsonwebtoken.Jwts;
import io.jsonwebtoken.SignatureAlgorithm;
import java.util.Date;
public class JwtUtils {
private static final String SECRET_KEY = "mySecretKey1234567890";
public static String generateToken(String username) {
Date now = new Date();
Date expirationDate = new Date(now.getTime() + 86400000); // 有效期 24 小时
return Jwts.builder()
.setSubject(username)
.setIssuedAt(now)
.setExpiration(expirationDate)
.signWith(SignatureAlgorithm.HS512, SECRET_KEY)
.compact();
}
public static String validateToken(String token) {
try {
return Jwts.parser()
.setSigningKey(SECRET_KEY)
.parseClaimsJws(token)
.getBody()
.getSubject();
} catch (Exception e) {
return null;
}
}
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.
在接口的控制器中，我们可以添加一个拦截器，用于验证请求头中的 Token：
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import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
public class JwtInterceptor implements HandlerInterceptor {
@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) {
String token = request.getHeader("Authorization");
if (token == null || !JwtUtils.validateToken(token)) {
response.setStatus(HttpServletResponse.SC_UNAUTHORIZED);
return false;
}
return true;
}
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.
然后，在 Spring Boot 的配置类中注册该拦截器：
复制
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;
@Configuration
public class WebConfig implements WebMvcConfigurer {
@Bean
public HandlerInterceptor jwtInterceptor() {
return new JwtInterceptor();
}
@Override
public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
registry.addInterceptor(jwtInterceptor())
.addPathPatterns("/api/**"); // 对所有以 /api 开头的接口进行拦截
}
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.
授权的基本概念
授权是在认证的基础上，确定用户是否有权限访问某个接口或者操作某个资源。比如，普通用户只能查看自己的订单信息，而管理员可以查看所有用户的订单信息。常见的授权方式有基于角色的访问控制（RBAC）、基于属性的访问控制（ABAC）等。
基于角色的访问控制（RBAC）
RBAC 是一种简单有效的授权方式，它将用户分配到不同的角色，每个角色拥有一定的权限，用户通过角色来获取权限。比如，系统中有普通用户、管理员两种角色，普通用户拥有查看订单的权限，管理员拥有查看订单、修改订单、删除订单等权限。
在 Java 中，可以通过在接口上添加注解来实现基于角色的授权。比如，使用 Spring Security 框架，通过 @PreAuthorize 注解来指定用户需要拥有的角色才能访问接口：
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import org.springframework.security.access.prepost.PreAuthorize;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class OrderController {
@PreAuthorize("hasRole(ROLE_USER)")
@GetMapping("/orders")
public String getOrders() {
return "订单列表";
}
@PreAuthorize("hasRole(ROLE_ADMIN)")
@GetMapping("/orders/admin")
public String getAdminOrders() {
return "管理员订单列表";
}
}1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.
其他辅助措施
除了认证和授权，我们还可以采取一些其他的辅助措施来保护接口的安全，比如：
参数校验：对接口的输入参数进行严格校验，防止恶意用户通过传递非法参数来攻击系统。比如，检查参数的类型、长度、格式等是否符合要求。黑名单机制：记录频繁发起恶意请求的 IP 地址或用户账号，将其加入黑名单，拒绝其后续的请求。日志监控：对接口的访问日志进行实时监控，及时发现异常的访问行为，比如突然出现的大量请求、频繁的失败请求等，并采取相应的措施。
总结
接口安全是系统安全的重要组成部分，面对恶意刷爆接口的攻击，我们不能坐以待毙，需要采取有效的防护措施。本文介绍的限流、熔断与降级、认证与授权这三招，就像三道坚固的防线，能够有效地保护接口的安全，让系统在面对恶意攻击时能够稳定运行。当然，在实际应用中，我们需要根据系统的特点和需求，灵活地组合和使用这些方法，并且不断地优化和完善防护策略。只有这样，我们才能在互联网的浪潮中，为我们的系统打造一个安全可靠的接口环境。
