如何使用K6测试DotNet WebAPI的限流规则是否生效

我为.NET WebAPI集成了TokenBucketRateLimiter限流组件，配置如下：

new TokenBucketRateLimiterOptions
{
    TokenLimit = 5,
    ReplenishmentPeriod = TimeSpan.FromSeconds(10),
    TokensPerPeriod = 2,
    QueueLimit = 0
});

需要验证：当5个初始令牌耗尽后，后续请求会返回HTTP 429状态码，直到10秒的令牌补充周期结束。目前我能编写基础k6脚本验证200状态，但不知道如何测试预期的429限流状态，现有脚本如下：

import { check } from 'k6'
import http from 'k6/http'

export let options = {
    insecureSkipTLSVerify: true,
    scenarios: {
        constant_request_rate: {
            executor: 'constant-arrival-rate',
            rate: 1,
            timeUnit: '2s', 
            duration: '10s',
            preAllocatedVUs: 1, 
            maxVUs: 1,
        },
    },
};

export default () => {
    let result = http.get(url, {
        headers: {
            'Authorization': 'Bearer ...'
        }
    });
    
    check(result, {
        'is status 200': (r) => r.status === 200
    });
};

修改后的k6测试脚本 #

要精准验证限流规则，需要调整测试场景的请求频率，确保快速耗尽令牌后持续发送请求验证429状态。以下是优化后的脚本：

import { check, sleep } from 'k6'
import http from 'k6/http'

// 替换为你的API实际地址
const url = 'https://your-api-target-endpoint';

export let options = {
    insecureSkipTLSVerify: true,
    scenarios: {
        // 阶段1：1秒内发5个请求，耗尽初始令牌
        consume_initial_tokens: {
            executor: 'constant-arrival-rate',
            rate: 5,
            timeUnit: '1s',
            duration: '1s',
            preAllocatedVUs: 5,
            maxVUs: 5,
        },
        // 阶段2：令牌补充前的9秒内，每秒发1个请求验证限流
        verify_rate_limit: {
            executor: 'constant-arrival-rate',
            rate: 1,
            timeUnit: '1s',
            duration: '9s',
            preAllocatedVUs: 1,
            maxVUs: 1,
            startTime: '1s', // 阶段1结束后立即启动
        },
    },
};

export default () => {
    const result = http.get(url, {
        headers: {
            'Authorization': 'Bearer your-valid-token' // 替换为有效授权令牌
        }
    });

    // 根据迭代次数区分阶段：前5次是令牌消耗阶段，后续是限流验证阶段
    const isConsumePhase = __ITER < 5;
    if (isConsumePhase) {
        check(result, {
            '[消耗阶段] 返回200 OK': (r) => r.status === 200
        });
    } else {
        check(result, {
            '[限流阶段] 返回429 Too Many Requests': (r) => r.status === 429
        });
        // 可选：验证Retry-After响应头（如果API返回的话）
        check(result, {
            '[限流阶段] Retry-After头存在且合理': (r) => r.headers['Retry-After'] !== undefined && parseInt(r.headers['Retry-After']) <= 10
        });
    }

    sleep(0.1);
};

脚本核心逻辑说明 #

1. 双阶段场景设计

   • 第一阶段consume_initial_tokens：用5个VUs在1秒内发送5个请求，确保瞬间耗尽初始的5个令牌。
   • 第二阶段verify_rate_limit：在第一阶段结束后，连续9秒每秒发送1个请求，覆盖10秒补充周期内的未补充时段，验证限流触发。

2. 状态码精准校验

   • 通过k6内置变量__ITER（当前迭代次数）判断请求所处阶段，前5次请求预期返回200，后续请求强制校验429状态码。

3. 可选扩展验证

   • 可以添加第三阶段，在10秒补充周期结束后发送请求，验证令牌补充后是否恢复返回200，确认令牌 replenishment 机制正常。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Noone