在现代Web应用程序中，短信功能和分布式限流是两个重要的组件。短信功能常用于用户验证、通知等，而分布式限流则用于保护系统免受恶意请求的影响。本文将详细介绍如何在ASP.NET Core项目中实现这两个功能，包括技术选型、架构设计、代码实现等。

短信功能实现

技术选型

对于短信功能，我们可以选择使用第三方短信服务提供商（如Twilio、阿里云、腾讯云等）。这些平台提供了丰富的API和SDK，方便集成和使用。

架构设计

短信服务通常设计为独立的微服务，通过HTTP API与主应用程序进行通信。这样的设计可以确保短信服务的独立扩展和维护，同时降低系统的耦合度。

代码实现

以下是一个简单的短信发送服务的实现示例：

public interface ISmsService
{
Task SendSmsAsync(string phoneNumber, string message);
}

public class SmsService : ISmsService
{
private readonly string _apiKey;
private readonly string _apiUrl;

public SmsService(IConfiguration configuration)
{
_apiKey = configuration["SmsService:ApiKey"];
_apiUrl = configuration["SmsService:ApiUrl"];
}

public async Task SendSmsAsync(string phoneNumber, string message)
{
using (var httpClient = new HttpClient)
{
var request = new HttpRequestMessage(HttpMethod.Post, _apiUrl)
{
Content = new StringContent($"api_key={_apiKey}&phone={phoneNumber}&message={message}", Encoding.UTF8, "application/x-www-form-urlencoded")
};

var response = await httpClient.SendAsync(request);
response.EnsureSuccessStatusCode;
}
}
}

在Startup.cs中注册服务：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
services.AddSingleton<ISmsService, SmsService>;
// 其他服务配置
}

分布式限流实现

原理

分布式限流通常基于令牌桶或漏桶算法，用于限制对资源的访问速率，以防止系统过载。

实现方式

在ASP.NET Core中，我们可以使用中间件来实现分布式限流。常用的库有AspNetCoreRateLimit，它支持内存和Redis存储方式。

代码实现

首先，安装AspNetCoreRateLimitNuGet包：

dotnet add package AspNetCoreRateLimit

然后，在Startup.cs中配置限流中间件：

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
// 配置分布式限流
services.Configure<IpRateLimitOptions>(options =>
{
options.GeneralRules = new List<RateLimitRule>
{
new RateLimitRule
{
Endpoint = "*",
Period = "1m",
Limit = 10
}
};
});

services.AddSingleton<IRateLimitConfiguration, RateLimitConfiguration>;
services.AddSingleton<IIpPolicyStore, MemoryCacheIpPolicyStore>;
services.AddSingleton<IRateLimitCounterStore, MemoryCacheRateLimitCounterStore>;
services.AddSingleton<IRateLimiter, AsyncRateLimiter>;
services.AddSingleton<IHttpContextAccessor, HttpContextAccessor>;
services.AddRateLimiting;

// 其他服务配置
}

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
// 使用限流中间件
app.UseIpRateLimiting;

// 其他中间件配置
}

结合短信功能与分布式限流

在实际应用中，短信功能常与分布式限流结合使用，以防止短信接口的滥用。例如，我们可以限制每个用户每分钟只能发送一定数量的短信。

[HttpPost("send-sms")]
public async Task<IActionResult> SendSms([FromBody] SendSmsRequest request)
{
// 假设这里有一个获取用户ID的逻辑
var userId = GetUserId(request);

// 检查用户发送短信的频率是否超过了限制
if (await _rateLimiter.IsRequestTooFrequentAsync(userId))
{
return StatusCode(429, "发送太频繁，请稍后再试");
}

await _smsService.SendSmsAsync(request.PhoneNumber, request.Message);

return Ok;
}

在上述代码中，_rateLimiter是一个自定义的限流器，用于检查用户的请求频率。如果请求太频繁，则返回429状态码。

总结

本文详细介绍了在ASP.NET Core项目中实现短信功能和分布式限流的过程。通过合理的架构设计和代码实现，我们可以有效地将这两个功能集成到项目中，提高系统的可用性和安全性。希望本文对初学者和有一定经验的开发者都有所帮助。