Memcached筆記——（四）應對高併發攻擊

近半個月過得很痛苦，主要是產品上線後，引來無數機器使用者惡意攻擊，不停的重新整理產品各個服務入口，製造垃圾資料，消耗資源。他們的最好成績，1秒鐘可以併發6次，趕在Database入庫前，Cache進行Missing Loading前，強佔這其中十幾毫秒的時間，進行惡意攻擊。

相關連結：
Memcached筆記——（一）安裝&常規錯誤&監控
Memcached筆記——（二）XMemcached&Spring整合
Memcached筆記——（三）Memcached使用總結

Memcached筆記——（四）應對高併發攻擊

為了應對上述情況，做了如下調整：

1. 更新資料時，先寫Cache，然後寫Database，如果可以，寫操作交給佇列後續完成。
2. 限制統一帳號，同一動作，同一秒鐘併發次數，超過1次不做做動作，返回操作失敗。
3. 限制統一使用者，每日動作次數，超限返回操作失敗。

要完成上述操作，同事給我支招。用Memcached的add方法，就可以很快速的解決問題。不需要很繁瑣的開發，也不需要依賴資料庫記錄，完全記憶體操作。

以下實現一個判定衝突的方法：

	/**
	 * 衝突延時 1秒
	 */
	public static final int MUTEX_EXP = 1;
	/**
	 * 衝突鍵
	 */
	public static final String MUTEX_KEY_PREFIX = "MUTEX_";

	/**
	 * 衝突判定
	 * 
	 * @param key
	 */
	public boolean isMutex(String key) {
		return isMutex(key, MUTEX_EXP);
	}

	/**
	 * 衝突判定
	 * 
	 * @param key
	 * @param exp
	 * @return true 衝突
	 */
	public boolean isMutex(String key, int exp) {
		boolean status = true;
		try {
			if (memcachedClient.add(MUTEX_KEY_PREFIX + key, exp, "true")) {
				status = false;
			}
		} catch (Exception e) {
			logger.error(e.getMessage(), e);
		}
		return status;
	}

做個說明：

選項	說明
add	僅當儲存空間中不存在鍵相同的資料時才儲存
replace	僅當儲存空間中存在鍵相同的資料時才儲存
set	與add和replace不同，無論何時都儲存

也就是說，如果add操作返回為true，則認為當前不衝突！

迴歸場景，惡意使用者1秒鐘操作6次，遇到上述這個方法，只有乖乖地1秒後再來。別小看這1秒鐘，一個資料庫操作不過幾毫秒。1秒延遲，足以降低系統負載，增加惡意使用者成本。

附我用到的基於XMemcached實現：

import net.rubyeye.xmemcached.MemcachedClient;

import org.apache.log4j.Logger;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 
 * @author Snowolf
 * @version 1.0
 * @since 1.0
 */
@Component
public class MemcachedManager {

	/**
	 * 快取時效 1天
	 */
	public static final int CACHE_EXP_DAY = 3600 * 24;

	/**
	 * 快取時效 1周
	 */
	public static final int CACHE_EXP_WEEK = 3600 * 24 * 7;

	/**
	 * 快取時效 1月
	 */
	public static final int CACHE_EXP_MONTH = 3600 * 24 * 30;

	/**
	 * 快取時效 永久
	 */
	public static final int CACHE_EXP_FOREVER = 0;

	/**
	 * 衝突延時 1秒
	 */
	public static final int MUTEX_EXP = 1;
	/**
	 * 衝突鍵
	 */
	public static final String MUTEX_KEY_PREFIX = "MUTEX_";
	/**
	 * Logger for this class
	 */
	private static final Logger logger = Logger
			.getLogger(MemcachedManager.class);

	/**
	 * Memcached Client
	 */
	@Autowired
	private MemcachedClient memcachedClient;

	/**
	 * 快取
	 * 
	 * @param key
	 * @param value
	 * @param exp
	 *            失效時間
	 */
	public void cacheObject(String key, Object value, int exp) {
		try {
			memcachedClient.set(key, exp, value);
		} catch (Exception e) {
			logger.error(e.getMessage(), e);
		}
		logger.info("Cache Object: [" + key + "]");
	}

	/**
	 * Shut down the Memcached Cilent.
	 */
	public void finalize() {
		if (memcachedClient != null) {
			try {
				if (!memcachedClient.isShutdown()) {
					memcachedClient.shutdown();
					logger.debug("Shutdown MemcachedManager...");
				}
			} catch (Exception e) {
				logger.error(e.getMessage(), e);
			}
		}
	}

	/**
	 * 清理物件
	 * 
	 * @param key
	 */
	public void flushObject(String key) {
		try {
			memcachedClient.deleteWithNoReply(key);
		} catch (Exception e) {
			logger.error(e.getMessage(), e);
		}
		logger.info("Flush Object: [" + key + "]");
	}

	/**
	 * 衝突判定
	 * 
	 * @param key
	 */
	public boolean isMutex(String key) {
		return isMutex(key, MUTEX_EXP);
	}

	/**
	 * 衝突判定
	 * 
	 * @param key
	 * @param exp
	 * @return true 衝突
	 */
	public boolean isMutex(String key, int exp) {
		boolean status = true;
		try {
			if (memcachedClient.add(MUTEX_KEY_PREFIX + key, exp, "true")) {
				status = false;
			}
		} catch (Exception e) {
			logger.error(e.getMessage(), e);
		}
		return status;
	}

	/**
	 * 載入快取物件
	 * 
	 * @param key
	 * @return
	 */
	public <T> T loadObject(String key) {
		T object = null;
		try {
			object = memcachedClient.<T> get(key);
		} catch (Exception e) {
			logger.error(e.getMessage(), e);
		}
		logger.info("Load Object: [" + key + "]");
		return object;
	}

}

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