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Sentinel網(wǎng)關(guān)限流與SpringCloud Gateway整合過程

 更新時(shí)間：2024年11月05日 11:24:19   作者：houxian1103  
本文介紹了如何通過SpringCloudGateway集成阿里的Sentinel進(jìn)行網(wǎng)關(guān)限流,Sentinel作為流量防衛(wèi)兵,提供了豐富的應(yīng)用場(chǎng)景和完備的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能,通過配置路由維度和自定義API維度的限流規(guī)則,實(shí)現(xiàn)了對(duì)微服務(wù)的保護(hù)

網(wǎng)關(guān)如何限流？

Spring Cloud Gateway本身自帶的限流實(shí)現(xiàn)，過濾器是RequestRateLimiterGatewayFilterFactory，不過這種比較簡(jiǎn)單，有興趣的可以實(shí)現(xiàn)下。

今天的重點(diǎn)是集成阿里的Sentinel實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)限流，sentinel顧名思義：衛(wèi)兵；在Redis中叫做哨兵，用于監(jiān)控主從切換，但是在微服務(wù)中叫做流量防衛(wèi)兵。Sentinel 以流量為切入點(diǎn)，從流量控制、熔斷降級(jí)、系統(tǒng)負(fù)載保護(hù)等多個(gè)維度保護(hù)服務(wù)的穩(wěn)定性。

Sentinel 具有以下特征：

  • 豐富的應(yīng)用場(chǎng)景：Sentinel 承接了阿里巴巴近 10 年的雙十一大促流量的核心場(chǎng)景，例如秒殺（即突發(fā)流量控制在系統(tǒng)容量可以承受的范圍）、消息削峰填谷、集群流量控制、實(shí)時(shí)熔斷下游不可用應(yīng)用等。
  • 完備的實(shí)時(shí)監(jiān)控：Sentinel 同時(shí)提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控功能。您可以在控制臺(tái)中看到接入應(yīng)用的單臺(tái)機(jī)器秒 級(jí)數(shù)據(jù)，甚至 500 臺(tái)以下規(guī)模的集群的匯總運(yùn)行情況。
  • 廣泛的開源生態(tài)：Sentinel 提供開箱即用的與其它開源框架/庫(kù)的整合模塊，例如與 Spring Cloud、Apache Dubbo、gRPC、Quarkus 的整合。您只需要引入相應(yīng)的依賴并進(jìn)行簡(jiǎn)單的配置即可快速地接入 Sentinel。同時(shí) Sentinel 提供 Java/Go/C++ 等多語(yǔ)言的原生實(shí)現(xiàn)。
  • 完善的 SPI 擴(kuò)展機(jī)制：Sentinel 提供簡(jiǎn)單易用、完善的 SPI 擴(kuò)展接口。您可以通過實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展接口來(lái)快速地定制邏輯。例如定制規(guī)則管理、適配動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)源等。

Sentinel 的主要特性如下圖：

從1.6.0版本開始，Sentinel提供了SpringCloud Gateway的適配模塊，可以提供兩種資源維度的限流：

**route維度：**即在配置文件中配置的路由條目，資源名為對(duì)應(yīng)的routeId，這種屬于粗粒度的限流，一般是對(duì)某個(gè)微服務(wù)進(jìn)行限流。

**自定義API維度：**用戶可以利用Sentinel提供的API來(lái)自定義一些API分組，這種屬于細(xì)粒度的限流，針對(duì)某一類的uri進(jìn)行匹配限流，可以跨多個(gè)微服務(wù)。

項(xiàng)目實(shí)踐

新建一個(gè)gateway-service模塊，添加如下依賴：

<!--nacos注冊(cè)中心-->
    <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>

    <!--spring cloud gateway-->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
    </dependency>

    <!--    spring cloud gateway整合sentinel的依賴-->
    <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
    </dependency>

    <!--    sentinel的依賴-->
    <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
    </dependency>

配置文件

配置文件中主要指定以下三種配置：

  • nacos的地址
  • sentinel控制臺(tái)的地址
  • 網(wǎng)關(guān)路由的配置

配置如下

server:
  port: 8100
logging:
  path: d:/
spring:
  application:
    name: gateway-service
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080
    gateway:
      routes:
        - id: mqtt-service-route
          uri: lb://mqtt-service
          predicates:
            - Path=/mqtt/**
        - id: usermgr-service-route
          uri: lb://usermgr-service
          predicates:
            - Path=/usermgr/**

上述配置中設(shè)置了一個(gè)路由usermgr-service-route，只要請(qǐng)求路徑滿足http://127.0.0.1:8100/usermgr/user/id都會(huì)被路由到usermgr-service這個(gè)服務(wù)中

限流配置

經(jīng)過上述兩個(gè)步驟其實(shí)已經(jīng)整合好了Sentinel，此時(shí)訪問一下接口：http://127.0.0.1:8100/usermgr/user/id

然后在sentinel控制臺(tái)可以看到已經(jīng)被監(jiān)控了，監(jiān)控的路由是usermgr-service，如下圖：

上圖中對(duì)usermgr-service這個(gè)路由做出了限流，QPS閾值為1。

此時(shí)快速訪問：http://127.0.0.1:8100/usermgr/user/id，看到已經(jīng)被限流了，如下圖：

以上route維度的限流已經(jīng)配置成功，小伙伴可以自己照著上述步驟嘗試一下。

API分組限流

首先需要定義一個(gè)分組，API管理-> 新增API分組，如下圖：

匹配模式選擇了精確匹配（還有前綴匹配，正則匹配），因此只有這個(gè)uri：http://127.0.0.1:8100/usermgr/user/id會(huì)被限流。

第二步需要對(duì)這個(gè)分組添加流控規(guī)則，流控規(guī)則->新增網(wǎng)關(guān)流控，如下圖

API名稱那里選擇對(duì)應(yīng)的分組即可，新增之后，限流規(guī)則就生效了。

如何自定義限流異常信息？

從上面的演示中可以看到默認(rèn)的異常返回信息是：“Block…”，這種肯定是客戶端不能接受的，因此需要定制自己的異常返回信息。

下面介紹兩種不同的方式定制異常返回信息，開發(fā)中自己選擇其中一種。

直接配置文件中定制

開發(fā)者可以直接在配置文件中直接修改返回信息，配置如下：

spring:
  cloud:
    ## 整合sentinel，配置sentinel控制臺(tái)的地址
    sentinel:
      #配置限流之后，響應(yīng)內(nèi)容
      scg:
        fallback:
          ## 兩種模式，一種是response返回文字提示信息，
          ## 一種是redirect，重定向跳轉(zhuǎn)，需要同時(shí)配置redirect(跳轉(zhuǎn)的uri)
          mode: response
          ## 響應(yīng)的狀態(tài)
          response-status: 200
          ## 響應(yīng)體
          response-body: '{"code": 200,"message": "請(qǐng)求失敗，稍后重試！"}'

上述配置中mode配置的是response，一旦被限流了，將會(huì)返回JSON串

{
    "code": 200,
    "message": "請(qǐng)求失敗，稍后重試！"
}

重定向的配置

如下：

spring:
  cloud:
    ## 整合sentinel，配置sentinel控制臺(tái)的地址
    sentinel:
      #配置限流之后，響應(yīng)內(nèi)容
      scg:
        fallback:
          ## 兩種模式，一種是response返回文字提示信息，一種是redirect，重定向跳轉(zhuǎn)，需要同時(shí)配置redirect(跳轉(zhuǎn)的uri)
          mode: redirect
          ## 跳轉(zhuǎn)的URL
          redirect: http://www.baidu.com

一旦被限流，將會(huì)直接跳轉(zhuǎn)到：http://www.baidu.com

編碼定制

這種就不太靈活了，通過硬編碼的方式，完整代碼如下：

package com.spacetime.gateway.config;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.callback.BlockRequestHandler;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.callback.GatewayCallbackManager;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.web.reactive.function.BodyInserters;
import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerResponse;

import javax.annotation.PostConstruct;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
public class GatewayConfig {
    /**
     * 自定義限流處理器
     */
    @PostConstruct
    public void initBlockHandlers() {
        BlockRequestHandler blockHandler = (serverWebExchange, throwable) -> {
            Map map = new HashMap();
            map.put("code",200);
            map.put("message","請(qǐng)求失敗，稍后重試！");
            return ServerResponse.status(HttpStatus.OK)
                    .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8)
                    .body(BodyInserters.fromObject(map));
        };
        GatewayCallbackManager.setBlockHandler(blockHandler);
    }
}

總結(jié)

文章介紹了Spring Cloud Gateway整合Sentinel對(duì)網(wǎng)關(guān)層進(jìn)行限流，以及關(guān)于限流的一些思考。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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