四、django rest_framework源码之频率控制剖析

1 绪言

　　权限判定之后的下一个环节是访问频率控制，本篇我们分析访问频率控制部分源码。

2 源码分析

        访问频率控制在dispatch方法中的initial方法调用check_throttles方法开始。入口如下：   

def check_throttles(self, request):

    for throttle in self.get_throttles():#遍历每一个频率控制对象

        if not throttle.allow_request(request, self):

            self.throttled(request, throttle.wait())#wait方法返回还需要等待多少秒才可以访问

        get_throttles是获取所有的频率控制类的实例对象，源码如下：    

def get_throttles(self):

        return [throttle() for throttle in self.throttle_classes]

        获取和实例化的方法都是通过列表生成式和读取配置的频率控制类，与认证、权限如出一辙，这里不再赘述。关键过程在执行实例化对象里的方法，这里以rest_framework自带的SimpleRateThrottle类为例进行分析。check_throttles方法内的for循环开始后，首先获取一个频率控制实例，然后执行allow_request方法：

def allow_request(self, request, view):

    if self.rate is None:#如果配置中设置的频率是None，就是不限制访问频率，直接返回True

        return True

    #get_cache_key的作用是从request中获取访问端标识（例如用户名、IP）

    #这个方法必须被之类覆写

    self.key = self.get_cache_key(request, view)

    if self.key is None:

        return True

    #下面的cache是django自带的缓存

    #从缓存中取出访问记录（一个列表），如果找不到（没有访问过）就赋值为一个空列表

    self.history = self.cache.get(self.key, [])

    self.now = self.timer()#获取当前时间

    #如果有访问记录，先删除在访问时间段之外的记录

    # 以3/m为例，时间段为1分钟，那么就是删除一分钟以前的记录

    while self.history and self.history[-1] <= self.now - self.duration:

        self.history.pop()

    #如果剩余的访问记录数量多于访问最大频次（前一分钟访问次数超过3次）

    if len(self.history) >= self.num_requests:

        return self.throttle_failure()#不能再访问了

　　 return self.throttle_success()#继续访问吧

    allow_request方法内的self.rate属性是在构造方法中设置的，构造方法如下：

def __init__(self):

        if not getattr(self, 'rate', None):#如果没有rate属性

            self.rate = self.get_rate()#获得配置好的频率，形如：'3/m'

        #对频率（例如’3/m'）进行解析，分割成频次3，和时间间隔m

        self.num_requests, self.duration = self.parse_rate(self.rate)

        get_rate方法：   

def get_rate(self):

        if not getattr(self, 'scope', None):#如果没有设置scope属性就抛出异常

            msg = ("You must set either `.scope` or `.rate` for '%s' throttle" %

                   self.__class__.__name__)

            raise ImproperlyConfigured(msg)

        try:#如果设置了scope，就去配置中通过scope取出这个配置

            #THROTTLE_RATES是在settings.py中的频率控制配置项，是一个字典

            return self.THROTTLE_RATES[self.scope]#返回配置好的频率，形如：'3/m'

        except KeyError:

            msg = "No default throttle rate set for '%s' scope" % self.scope

            raise ImproperlyConfigured(msg)

        parse_rate方法：    

def parse_rate(self, rate):

        if rate is None:

            return (None, None)

        # 配置中设置的频率格式为：’3/m'

        num, period = rate.split('/')

        num_requests = int(num)

        #获取时间间隔，s为秒，m为分

        duration = {'s': 1, 'm': 60, 'h': 3600, 'd': 86400}[period[0]]

        return (num_requests, duration)#返回一个tuple

        那么，此时allow_request的第一行代码就成功获得了配置好的频率。之所以要把get_rate和parse_rate方法源码贴出来，是因为方法里面出现了scope属性，这个属性配置用户配置我们的频率，例如我们要配置一分钟访问三次，则在我们自定义的类中首先需要给scope一个字符串值，例如scope=“xxx” ， 然后在settings.py中进行如下配置：

REST_FRAMEWORK = {

    'DEFAULT_THROTTLE_RATES': {

        'xxx': '3/m',

    },
}

        另外，allow_request中调用了一个get_cache_key方法，该方法的作用是获取访问端的标识，这个方法必须被覆写，否则会抛出异常。

继续贴出接受访问和拒绝访问时执行的方法源码：

def throttle_success(self):

    # 如果可以访问，就将当前时间加入到缓存中

    self.history.insert(0, self.now)

    self.cache.set(self.key, self.history, self.duration)

    return True#返回True标识可以访问

def throttle_failure(self):

    return False#返回False表示拒绝访问

　　至于在allow_request方法中如何进行访问判断，在代码中有详细注释。

在退出allow_request方法后，如果被拒绝，最初被执行的check_throttles方法会调用一个wait方法，这个方法返回的是还有多少秒可以访问。

3 自定义频率控制类

　　方法一：完全自己重新写一个频率控制类

import time

VISIT_RECORD = {} #存放IP的数据库  可以放在缓存！

class VisitThrattle(object):

    def __init__(self):

        self.history = None

     def allow_request(self, request, view):

        remote_addr = request._request.META.get('REMOTE_ADDR')#获取IP

        ctime = time.time()#当前时间

        if remote_addr not in VISIT_RECORD:

            VISIT_RECORD[remote_addr] = [ctime,]  #表示第一次访问

            return True

        history = VISIT_RECORD.get(remote_addr)

        self.history = history

        while history and history[[-1] < ctime -60:

            history.pop()

        if len(history) < 3:

            history.insert(0, ctime)

            return True

        return False

 　　方法二：继承django rest_framework中的类

　　根据IP进行频率控制：

class VisitThrottle(SimpleRateThrottle):  #对匿名用户的ip号通过时间做访问频率控制

    scope = 'IPScope'  

     def get_cache_key(self, request, view):  #去缓存里取数据

        return self.get_ident(request)#这是BaseThrottle中的方法

         根据用户名进行频率控制：

class UserThrottle(SimpleRateThrottle):   #对用户的名字 通过时间做访问频率控制

    scope = "userScope"

    def get_cache_key(self, request, view):

          return request.user.username

4 频率控制配置

　　在settings.py文件中配置DEFAULT_THROTTLE_RATES，DEFAULT_THROTTLE_RATES里面的键必须与频率控制类里面的scope的值一一对应。：

REST_FRAMEWORK = {
    ……
    'DEFAULT_THROTTLE_RATES': {

        'IPScope': '3/minute',

        'userScope': '3/minute'
    }
}

　　然后配置DEFAULT_THROTTLE_CLASSES，有全局配置和局部配置之分，全局配置在settings.py文件中进行，局部配置在视图配种进行，配制方法与认证类、权限类的方法一直，这里不再介绍。