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一些恶意用户(可能是黑客、爬虫、DDoS 攻击者)可能频繁请求服务器资源，导致资源占用过高。因此需要一定的手段实时阻止可疑或恶意的用户，减少攻击风险。
通过 IP 封禁，可以有效拉黑攻击者，防止资源被滥用，保障合法用户的正常访问。对于我们的需求，不让拉进黑名单的IP 访问任何接口。
Sentinel本身支持请求来源的黑白名单判断，但默认是对应用级别进行判断，需要改造来源的获取方式为获取请求客户端的 IP，可参考这篇文章自定义来源。但是需要一定成本的
需求分析
使用Nacos是更轻量的动态 IP 黑白名单过滤的常用设计和实现方法。主要考虑以下几点:
IP 黑名单存储在哪里?
一般 IP 黑名单是动态增加的、需要持久化保存。常见的持久化方式包括数据库、配置文件或分布式存储系统(如 Redis)，可以根据需要选择。
如何便捷地动态修改 IP 黑名单?
为了方便动态修改 IP 黑名单，所以这里考虑将 配置统一放入 配置中心，通过配置中心的管理页面，开发人员可以便捷地动态修改黑名单规则。Java 项目中，常用的配置中心是 Nacos。
黑白名单的判断逻辑应在哪里处理?
黑白名单逻辑通常部署在高性能的网关或 CDN 上，能更早地拦截非法请求，减轻后端压力。小型项目中，也可直接在应用程序的过滤器中处理
使用何种数据结构保存黑名单? 如何快速匹配用户请求的 IP 是否在黑名单中?
为了高效判断每个用户请求的 IP 是否在黑名单中，首先建议将IP 黑名单从持久化存储同步到本地缓存中，避免频繁查询远程数据源。
对于大流量刷题网站，大规模黑名单使用 布隆过滤器 来存储和过滤黑名单是比较好的，可以节约内存空间、提高检测效率。
最终方案如下
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使用
Nacos配置中心存储和管理 IP 黑名单 -
后端服务利用
Web过滤器判断每个用户请求的 IP -
后端服务利用布隆过滤器过滤 IP 黑名单
布隆过滤器
布隆过滤器是一种高效的概率数据结构，常用于检测一个元素是否在一个集合中，可以有效减少数据库的查询次数，解决缓存穿透等问题
布隆过滤器是由一个位数组和k个独立的哈希函数组成。
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添加元素时，通过k个哈希函数将元素映射到位数组的k个位置上，将这些位置设置为 1。
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查询元素是否存在时，同样计算k个位置
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如果所有位置都是1，则说明元素可能存在（因为可能多个不同值通过哈希函数映射到同一位）
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只要有一个位置为 0，就可以确定元素一定不存在。
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其次布隆过滤器不能删除元素，因为可能多个元素映射到同一个位置，修改了这个位置，就会导致其它元素判断错误
Bloom Filter 的误判率与以下因素有关
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位数组的大小: 位数组越大，误判率越低，但空间开销会增大。(值会更离散)
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哈希函数的个数: 哈希函数越多，误判率越低，但计算成本会增加。(Hash 一次冲突，那我就多 Hash 几次，减少冲突概率)
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元素数量: 存入的元素越多，误判率会增加。
布隆过滤器适用场景
布隆过滤器一般都在海量数据判断场景，且可以允许误判。
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redis结合bitmap使用，解决缓存穿透的问题
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黑名单校验，识别垃圾邮件
比如: 识别垃圾邮件，把所有黑名单地址都放在布隆过滤器中，在收到邮件时，判断邮件地址是否在布隆过滤器中即可。
Nacos配置中心
官网：Nacos官网| Nacos 配置中心 | Nacos 下载| Nacos 官方社区 | Nacos 官网 一个更易于构建云原生应用的动态服务发现，并且自动配置持久化，配置管理和服务管理平台
Nacos=Eureka+Config+Bus 比 SpringCloud Consul更为强大，并且自带负载均衡功能
下载安装运行
Nacos 快速开始 | Nacos 官网
https://github.com/alibaba/nacos/releases
解压直接运行bin目录下输入cmd命令
startup.cmd -m standalone #代表单机非集群模式运行运行成功后直接访问 http://localhost:8848/nacos/index.html
默认账号密码都是 nacos
后端开发
运行Nacos，创建配置，表示黑名单
blackIpList:- "1.1.1.1"- "2.2.2.2"
项目引入依赖
Nacos 融合 Spring Boot，成为注册配置中心 | Nacos 官网
<!--版本 0.2.x.RELEASE 对应的是 Spring Boot 2.x版本--> <dependency><groupId>com.alibaba.boot</groupId><artifactId>nacos-config-spring-boot-starter</artifactId><version>0.2.12</version> </dependency>
# 配置中心 nacos:config:server-addr: 127.0.0.1:8848 # nacos 地址bootstrap:enable: true # 预加载data-id: praxisAI # 控制台填写的 Data IDgroup: DEFAULT_GROUP # 控制台填写的 grouptype: yaml # 选择的文件格式auto-refresh: true # 开启自动刷新
创建黑名单过滤工具类
新建blackfilter包，黑名单过滤相关的代码都放到该包下，模块化。参考文章，如果是分布式，还可以考虑 Redisson。可以用 Hutool 或 Guava 库自带的 bloomfilter，此处由于项目已经使用了 Hutool 工具库，就用其自带的BitMapBloomFilter即可。
/*** 黑名单过滤工具类*/
@Slf4j
public class BlackIpUtils {//静态的布隆过滤器,存IP黑名单,默认大小1000private static BitMapBloomFilter bloomFilter;
// 判断 ip 是否在黑名单里public static boolean isBlackIp(String ip) {//true 表示可能在黑名单里//false 一定不在黑名单里return bloomFilter.contains(ip);}
//获取 nacos 上的黑名单,添加到布隆过滤器中public static void rebuildBlackIp(String configInfo) {//判断配置信息是否为空if (StrUtil.isBlank(configInfo)) {configInfo = "{}";}// 解析 yaml 文件Yaml yaml = new Yaml();//将传入的配置信息解析成 Map 对象Map map = yaml.loadAs(configInfo, Map.class);
// 获取配置中的 IP 黑名单List<String> blackIpList = (List<String>) map.get("blackIpList");
// 加锁防止多线程修改布隆过滤器synchronized (BlackIpUtils.class) {//黑名单不为空if (CollUtil.isNotEmpty(blackIpList)) {// 注意构造参数的设置，容量越大，误判率越低BitMapBloomFilter bitMapBloomFilter = new BitMapBloomFilter(1000);//遍历黑名单,将黑名单添加到布隆过滤器中for (String blackIp : blackIpList) {bitMapBloomFilter.add(blackIp);}bloomFilter = bitMapBloomFilter;}//黑名单为空else {bloomFilter = new BitMapBloomFilter(1000);}}}
}创建Nacos配置监听类
@RefreshScope配置动态刷新，当Nacos配置变化时，可以触发工具类的重新初始化，更新黑名单，但是仅仅只是更新到一个列表里，布隆过滤器内部是由代码控制的
所以这里直接通过 Nacos 控制台获取示例代码，在blackfilter包中新增监听器代码
整体流程
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Spring 容器启动后，调用
afterPropertiesSet方法。 -
从 Nacos 获取当前的黑名单配置，并将其加载到布隆过滤器中。
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并且注册一个监听器，用于监听 Nacos 配置的变化。
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处理配置变化：
-
当 Nacos 配置发生变化时，监听器的
receiveConfigInfo方法会被触发。 -
新的配置内容会被传递给
BlackIpUtils.rebuildBlackIp方法，重新构建布隆过滤器。
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使用自定义线程池异步处理nacos配置变化，避免阻塞主线程。
/*** Nacos 监听器*/
@Slf4j
@Component
//表示该类会在 Spring 容器初始化完成后自动调用 afterPropertiesSet 方法
public class NacosListener implements InitializingBean {@NacosInjectedprivate ConfigService configService; //与 nacos 配置中心交互@Value("${nacos.config.data-id}")private String dataId;@Value("${nacos.config.group}")private String group;@Overridepublic void afterPropertiesSet() throws Exception {log.info("nacos 监听器启动");//从 Nacos 获取指定 dataId 和 group 的配置内容String config = configService.getConfigAndSignListener(dataId, group, 3000L,new Listener() { //注册一个nacos监听器，监听配置信息的变化//定义线程工程final ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactory() {//原子类，用于生成线程名称private final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);@Overridepublic Thread newThread(@NotNull Runnable r) {Thread thread = new Thread(r);thread.setName("refresh-ThreadPool" + poolNumber.getAndIncrement());return thread;}};//自定义线程池：使用固定大小的线程池，传入线程工厂,用于异步处理配置变化的逻辑final ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1, threadFactory);// 通过线程池异步处理黑名单变化的逻辑@Overridepublic Executor getExecutor() {return executorService;}// 监听后续黑名单变化//当nacos配置中心配置信息发生变化时，会接收新的配置configInfo加载到布隆过滤器中@Overridepublic void receiveConfigInfo(String configInfo) {log.info("监听到配置信息变化：{}", configInfo);//将新的黑名单配置加载到布隆过滤器中BlackIpUtils.rebuildBlackIp(configInfo);}});// 初始化黑名单BlackIpUtils.rebuildBlackIp(config);}
}创建黑名单过滤器
黑名单应该对所有请求生效( 不止是 Controler 的接口 )，所以基于WebFilter实现而不是 AOP 切面。WebFilter的优先级高于@Aspect切面，因为它在整个 Web 请求生命周期中更早进行处理。
请求进入时的顺序:
-
首先，
WebFilter拦截 HTTP 请求，并可以根据逻辑决定是否继续执行请求。 -
如果请求到过滤器并进入 Spring 的 Bean( 例如 Controller层 )，此时AOP切面生效，对匹配的 Bean 方法进行拦截
-
如果 @Aspect 没有阻止执行，最终请求到达 @Controller 或 @RestController 的方法
/*** 全局 IP 黑名单过滤请求拦截器*/
//声明一个过滤器，拦截所有的 HTTP 请求
@WebFilter(urlPatterns = "/*", filterName = "blackIpFilter")
public class BlackIpFilter implements Filter {@Overridepublic void doFilter(ServletRequest servletRequest, ServletResponse servletResponse, FilterChain filterChain) throws IOException, ServletException {//获取客户端IP地址String ipAddress = NetUtils.getIpAddress((HttpServletRequest) servletRequest);//判断IP地址是否在黑名单中(布隆过滤器中)if (BlackIpUtils.isBlackIp(ipAddress)) {//如果在，则返回错误信息servletResponse.setContentType("text/json;charset=UTF-8");servletResponse.getWriter().write("{\"errorCode\":\"-1\",\"errorMsg\":\"黑名单IP，禁止访问\"}");return;}//放行请求filterChain.doFilter(servletRequest, servletResponse);}
}最后需要在需要在启动类上加上@ServletComponentScan，这样过滤器才会被扫描到。
@SpringBootApplication
@MapperScan("com.zr.praxisai.mapper")
@EnableScheduling
@EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = true, exposeProxy = true) //开启SpringAOP功能
@ServletComponentScan //扫描原生的 Servlet 组件（如过滤器、监听器、Servlet）
public class MainApplication {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(MainApplication.class, args);}
}
测试
通过 Nacos 控制台修改配置，本地测试的话直接加入本机 IP 即可，Nacos控制台可以看到改动记录和历史版本
blackIpList:- "1.1.1.1"- "2.2.2.2"- "0:0:0:0:0:0:0:1"
通过修改Nacos配置查看后端监听情况
通过Swagger测试发现直接打不开了
