[java] Guice를 활용한 서블릿 요청 속도 제한(Rate Limiting)

23 Nov 2023

java

개발자들은 종종 웹 응용 프로그램에서 요청 속도를 제한하고자 할 때가 있습니다. 이는 응용 프로그램의 안정성과 보안을 유지하는 데 중요합니다. Guice는 매우 강력한 의존성 주입 프레임워크이며, Guice를 활용하여 서블릿 요청 속도 제한을 구현할 수 있습니다.

Rate Limiting이란?

Rate Limiting은 일정 시간 동안 요청이 발생하는 속도를 제한하는 기능을 말합니다. 이를 통해 서버를 과도하게 부하를 받지 않고, 서비스의 안정성을 유지할 수 있습니다.

Guice를 사용하여 Rate Limiting 구현하기

Maven 또는 Gradle을 사용하여 Guice를 프로젝트에 추가합니다.
Rate Limiting을 구현할 Guice 모듈을 생성합니다. 다음은 RateLimitingModule 클래스의 예시입니다.

import com.google.inject.AbstractModule;
import com.google.inject.servlet.ServletModule;
import com.google.inject.servlet.ServletScopes;
import com.google.inject.servlet.Servlets;

public class RateLimitingModule extends AbstractModule {

    @Override
    protected void configure() {
        install(new ServletModule() {
            @Override
            protected void configureServlets() {
                bind(RateLimiter.class).in(ServletScopes.REQUEST);
                filter("/*").through(RateLimitingFilter.class);
            }
        });
    }
}

RateLimiter 인터페이스를 생성하고 다음과 같이 구현합니다.

public interface RateLimiter {
    boolean allowRequest();
}

구체적인 RateLimiter 구현체를 생성합니다. 다음은 SlidingWindowRateLimiter의 예시입니다.

public class SlidingWindowRateLimiter implements RateLimiter {
    private static final int REQUESTS_PER_SECOND = 100;
    private final RateLimiter rateLimiter;

    public SlidingWindowRateLimiter() {
        this.rateLimiter = RateLimiter.create(REQUESTS_PER_SECOND);
    }

    @Override
    public boolean allowRequest() {
        return rateLimiter.tryAcquire();
    }
}

RateLimitingFilter를 생성하여 리퀘스트가 허용되는지 확인합니다. 다음은 RateLimitingFilter의 예시입니다.

import com.google.inject.Inject;
import com.google.inject.Singleton;
import javax.servlet.*;
import java.io.IOException;

@Singleton
public class RateLimitingFilter implements Filter {
    private final RateLimiter rateLimiter;

    @Inject
    public RateLimitingFilter(RateLimiter rateLimiter) {
        this.rateLimiter = rateLimiter;
    }

    @Override
    public void doFilter(ServletRequest request, ServletResponse response, FilterChain chain)
            throws IOException, ServletException {
        if (rateLimiter.allowRequest()) {
            chain.doFilter(request, response);
        } else {
            // 요청 속도가 제한을 초과하여 거부됨
            response.getWriter().write("Rate limit exceeded");
        }
    }
}

Guice를 초기화하고 Rate Limiting 설정을 적용하는 메인 애플리케이션 클래스를 생성합니다.

import com.google.inject.Guice;
import com.google.inject.Injector;

public class MainApplication {

    public static void main(String[] args) {
        Injector injector = Guice.createInjector(new RateLimitingModule());
        // 필요한 서블릿 및 핸들러 등록

        // 애플리케이션 실행
    }
}

위의 예시에서는 Sliding Window 알고리즘을 사용하여 요청 속도를 제한하도록 구현했습니다. RateLimiter 인터페이스를 구현하여 다양한 알고리즘을 사용할 수도 있습니다. 필요에 따라 구현을 수정하여 요청 속도 제한을 자신의 애플리케이션에 맞게 조정할 수 있습니다.

Guice를 사용하여 서블릿 요청 속도 제한을 구현하는 방법을 알아보았습니다. 이를 통해 애플리케이션의 안정성과 보안을 향상시킬 수 있습니다.

참고 자료

Guice 공식 문서: https://github.com/google/guice
RateLimiter 구현체 예시: https://github.com/google/guava/blob/main/guava/src/com/google/common/util/concurrent/RateLimiter.java
Rate Limiting 알고리즘 비교: https://konghq.com/blog/how-do-you-set-up-rate-limiting-with-nginx/