用Django全栈开发（进阶篇）——07. Django如何实现请求次数限制

大家好，这是皮爷给大家带来的最新的学习Python能干啥？之Django教程的进阶版。

在之前《用Django全栈开发》系列专辑里面，皮爷详细的阐述了如何编写一个完整的网站，具体效果可以浏览线上网站：Peekpa.com

从进阶篇开始，每一篇文章都是干货满满，干的不行。这一节，我们来说：如果网页被大量快速访问，该如何限制。

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皮爷的每一篇文章，都配置相对应的代码。这篇文章的代码对应的Tag是“Advanced_07”。

场景分析

每一次用户的访问，对服务器来说，都是一个request。对每一个request，服务器都会耗费CPU来处理请求。如果同一个IP，访问速度过快，比如一秒钟发来十几个请求甚至百个，那么你的服务器即使再有缓存，对待每一个请求，多多少少你也得走几行代码。如果访问的主机短时间之内暴增，而且每台机器都短时间内大量发送请求，那么你的服务器短时间之内就会崩掉。

所以，针对上面的场景，我们需要对我们的网站添加一个限制刷新评率的功能。就像某知名论坛一样，刷新频率不得超过2秒：

001.png

Django-ratelimit

如何实现请求次数的限制？

我们这里准备使用Django-ratelimit来实现。当然，首先还是来安装：

$ pip install django-ratelimit==3.0.0

安装好之后，我们接下来看如何使用。

在Django-ratelimit库中，你可以使用注解的方式来实现刷新限制，或者直接调用方法：

直接方法有:@ratelimit();
直接调用方法有：get_usage()以及is_ratelimited();
最后抛出一个：ratelimit.exceptions.Ratelimited

如何实现控制

注解视图函数

通过注解实现，这个使用起来很简单，只需要直接在你需要限制的视图函数里面添加注解就可以了，比如，我们这里将首页添加限制：

@ratelimit(key='ip', rate='2/10s', block=True)
@peekpa_tracking
def index(request):
    xxxxxx

这里我们采取的是：1.限制元素是ip；2.限制频率是每10秒最多访问两次；3.是否block访问，这里是True。

我们来刷新的试一下：

002.png

可以看到，这里如果快速刷新，网站会抛出一个403异常，这其实说明我们的拦截已经成功了。

注解视图类

对于类的修饰器，我们只需要使用@method_decorator()修饰器就可以，然后把ratelimit放进去就可以，我们以数据中心里面的日本地震信息为例：

@method_decorator(ratelimit(key='ip', rate='2/10m', block=True), name='get')
@method_decorator(peekpa_code_required, name='get')
@method_decorator(peekpa_tracking, name='get')
class JpEarthView(View):
    def get(self, request):
        xxxx

这个时候我们也刷新一下数据中心的地震信息：

003.png

也可以看到，刷新过快的话，我们的页面就会抛出异常。

主要方法使用

通过注解的方式其实能够满足很多使用场景。但是如果每一个视图函数我们都写一遍的话，会很糟糕。所以，有些时候，我们还是需要使用ratelimit的核心方法来玩。

比如，我们在好多页面，为了汇总用户访问，我们都会加一个peekpa_tracking注释。所以，为了方便统一，我们可以在这个注释里面，使用核心方法来控制限制访问频率。

这里的核心方法主要有两个：

get_usage(request, group=None, fn=None, key=None, rate=None, method=ALL, increment=False)返回类型是一个字典，里面包含了ratelimit的所有基本信息，是否屏蔽，还剩多长时间，都在这个里面显示；
is_ratelimited(request, group=None, fn=None, key=None, rate=None, method=ALL, increment=False)返回一个布尔类型，是否屏蔽。

我们修改之后的peekpa_tracking方法：

def peekpa_tracking(func):
    def wrapper(request, *args, **kwargs):
        block_info = get_usage(request, key="ip", fn=func, rate="2/10s", increment=True)
        print(block_info)
        tacking_info(request)
        return func(request, *args, **kwargs)
    return wrapper

我们这里看到：

屏蔽关键字是ip地址；
屏蔽的函数是传入的func；
屏蔽的评率是每10秒最多访问2次；
如果超过2次，则选择屏蔽increment=True。

这个时候，我们再来看一下访问首页之后，控制台终端打印出来的信息是什么：

004.png

可以看到这里，get_usage()给我们返回的字典类型，总共有这么几个变量：

count：一次屏蔽周期之内访问次数;
limit：屏蔽周期之内最大访问次数;
should_limit：是否要屏蔽;
time_left：屏蔽周期剩余时间。

看到截图中，我们设定的是10秒最多2次，当超过2次的时候，should_limit变成了True，其实就是出发了屏蔽。当然，是否需要屏蔽，必须设置 increment=True才能开启，这个值默认是False的。

接下来，我们再看一下is_ratelimited()的代码，这个在ratelimit.core路径中，方法只返回一个布尔值，来判断是否需要屏蔽：

def is_ratelimited(request, group=None, fn=None, key=None, rate=None,
                   method=ALL, increment=False):
    usage = get_usage(request, group, fn, key, rate, method, increment)
    if usage is None:
        return False

    return usage['should_limit']

这里可以清楚的看到，其实is_ratelimited()就是对get_usage()的一层封装而已，放回的结果其实也就是get_usage()返回结果中的should_limit变量。

如果被屏蔽了，ratelimit库会抛出一个Ratelimited()异常，这个异常会被系统捕捉，返回403code。所以，想要自定义403页面的话，可以参考之前系统自定义404页面的做法，一模一样。

这样，我们就可以通过ratelimit轻松实现刷新评率的限制。

技术总结

最后总结一下，

Django如何实现刷新评率限制：

通过使用django-ratelimit库来实现；
可以通过@ratelimit()注解的形式，对方法或者视图函数修饰，进行限制。；
也可以自己根据需求，调用库的核心方法get_usage()，通过返回的数据做出处理;
进阶篇的在Django中限制刷新频率总结完毕。