Spring?Cloud?Gateway整合sentinel如何實現(xiàn)流控熔斷

這篇文章主要介紹“Spring Cloud Gateway整合sentinel如何實現(xiàn)流控熔斷”的相關(guān)知識，小編通過實際案例向大家展示操作過程，操作方法簡單快捷，實用性強，希望這篇“Spring Cloud Gateway整合sentinel如何實現(xiàn)流控熔斷”文章能幫助大家解決問題。

一、什么是網(wǎng)關(guān)限流：

在微服務(wù)架構(gòu)中，網(wǎng)關(guān)層可以屏蔽外部服務(wù)直接對內(nèi)部服務(wù)進行調(diào)用，對內(nèi)部服務(wù)起到隔離保護的作用，網(wǎng)關(guān)限流，顧名思義，就是通過網(wǎng)關(guān)層對服務(wù)進行限流，從而達到保護后端服務(wù)的作用。

Sentinel 從 1.6.0 版本開始就提供了 Spring Cloud Gateway 的適配，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，資源名為對應(yīng)的 routeId，這種屬于粗粒度的限流，一般是對某個微服務(wù)進行限流。

• 自定義API維度：用戶可以利用 Sentinel 提供的API來自定義一些API分組，這種屬于細粒度的限流，針對某一類的uri進行匹配限流，可以跨多個微服務(wù)。

二、gateway 整合 sentinel 實現(xiàn)網(wǎng)關(guān)限流：

那么接下來我們就介紹下 spring cloud gateway 如何整合 sentinel，至于如何搭建網(wǎng)關(guān)項目和整合nacos注冊中心上篇文章我們已經(jīng)介紹過了，感興趣的讀者請閱讀這篇文章：基于SpringCloudGateway實現(xiàn)微服務(wù)網(wǎng)關(guān)的方式

1、添加 sentinel 相關(guān)依賴：

<!-- 引入sentinel進行服務(wù)降級熔斷 -->
		<dependency>
			<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
		</dependency>
		<!-- gateway網(wǎng)關(guān)整合sentinel進行限流降級 -->
		<dependency>
			<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
		</dependency>

2、配置文件中添加 sentinel 控制臺的配置：

# sentinel看板相關(guān)配置
spring.cloud.sentinel.eager = true
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard = 172.28.190.101:8999

3、啟動網(wǎng)關(guān)項目：

對于網(wǎng)關(guān)項目，我們需要在原啟動參數(shù)的基礎(chǔ)上添加如下啟動參數(shù)，標記該應(yīng)用為 API Gateway 類型：

# 注：通過 Spring Cloud Alibaba Sentinel 自動接入的 API Gateway 整合則無需此參數(shù)
-Dcsp.sentinel.app.type=1

4、訪問 sentinel 控制臺：

至此，我們就已經(jīng)將 Spring Cloud Gateway 與 Sentinel 整合好了，進入 sentinel 控制臺就能夠看到網(wǎng)關(guān)項目被監(jiān)控了

三、sentinel 網(wǎng)關(guān)流控規(guī)則的介紹：

整合好 Spring Cloud Gateway 與 Sentinel 之后，接下來我們介紹下如何基于 sentinel-dashboard 控制臺進行網(wǎng)關(guān)流控，如下圖所示：

3.1、網(wǎng)關(guān)流控規(guī)則：

網(wǎng)關(guān)流控規(guī)則 GatewayFlowRule 的核心屬性如下：

① resourceMode：規(guī)則是針對 API Gateway 的 route（RESOURCE_MODE_ROUTE_ID）還是用戶在 Sentinel 中定義的 API 分組（RESOURCE_MODE_CUSTOM_API_NAME），默認是 route。

② resource：資源名稱，可以是網(wǎng)關(guān)中的 route 名稱或者用戶自定義的 API 分組名稱。

③ grade：限流指標維度，同限流規(guī)則的 grade 字段

④ count：限流閾值

⑤ intervalSec：統(tǒng)計時間窗口，單位是秒，默認是 1 秒

⑥ controlBehavior：流量整形的控制效果，目前支持快速失敗和勻速排隊兩種模式，默認是快速失敗。

⑦ burst：應(yīng)對突發(fā)請求時額外允許的請求數(shù)目。

⑧ maxQueueingTimeoutMs：勻速排隊模式下的最長排隊時間，單位是毫秒，僅在勻速排隊模式下生效。

⑨ paramItem：參數(shù)限流配置。若不提供，則代表不針對參數(shù)進行限流，該網(wǎng)關(guān)規(guī)則將會被轉(zhuǎn)換成普通流控規(guī)則；否則會轉(zhuǎn)換成熱點規(guī)則。其中的字段：

• parseStrategy：從請求中提取參數(shù)的策略，目前支持提取來源 IP（PARAM_PARSE_STRATEGY_CLIENT_IP）、Host（PARAM_PARSE_STRATEGY_HOST）、任意 Header（PARAM_PARSE_STRATEGY_HEADER）和任意 URL 參數(shù)（PARAM_PARSE_STRATEGY_URL_PARAM）四種模式。

• fieldName：若提取策略選擇 Header 模式或 URL 參數(shù)模式，則需要指定對應(yīng)的 header 名稱或 URL 參數(shù)名稱。

• pattern：參數(shù)值的匹配模式，只有匹配該模式的請求屬性值會納入統(tǒng)計和流控；若為空則統(tǒng)計該請求屬性的所有值。

• matchStrategy：參數(shù)值的匹配策略，目前支持精確匹配（PARAM_MATCH_STRATEGY_EXACT）、子串匹配（PARAM_MATCH_STRATEGY_CONTAINS）和正則匹配（PARAM_MATCH_STRATEGY_REGEX）。

3.2、API 分組管理：

API 分組就是對接口進行分組，然后對不同組的接口實施不同的限流策略。

（1）添加API分組：

如下圖，按指定步驟進入自定義API界面：

API 分組有三種配置模式：精確、前綴和正則三種模式。

• 精確模式：指對URL的路徑完全匹配時，進行限流。例如，匹配串配置為 /order/1

• 前綴模式：指對URL的路徑前綴匹配時，進行限流。例如，匹配串配置為 /order/*

• 正則模式：指對URL的路徑符合正則表示式規(guī)則時，進行限流。例如，匹配串配置為 \/order\/\d*

（2）配置限流規(guī)則：

接下來需要對這個API分組添加流控規(guī)則，API名稱可以選擇不同的API分組進行配置，如下圖所示：

新增之后，限流規(guī)則就會對符合匹配模式的 API 生效了。

四、sentinel 網(wǎng)關(guān)流控實現(xiàn)的原理：

知道如何使用 sentinel-dashboard 對網(wǎng)關(guān)進行流控之后，我們接下來介紹 sentinel 網(wǎng)關(guān)流控的實現(xiàn)原理。

當(dāng)通過 GatewayRuleManager 加載網(wǎng)關(guān)流控規(guī)則（GatewayFlowRule）時，無論是否針對請求屬性進行限流，Sentinel 底層都會將網(wǎng)關(guān)流控規(guī)則轉(zhuǎn)化為熱點參數(shù)規(guī)則（ParamFlowRule），存儲在 GatewayRuleManager 中，與正常的熱點參數(shù)規(guī)則相隔離。轉(zhuǎn)換時 Sentinel 會根據(jù)請求屬性配置，為網(wǎng)關(guān)流控規(guī)則設(shè)置參數(shù)索引（idx），并同步到生成的熱點參數(shù)規(guī)則中。

外部請求進入 API Gateway 時會經(jīng)過 Sentinel 實現(xiàn)的 filter，其中會依次進行 “路由/API 分組匹配 -> 請求屬性解析 和 參數(shù)組裝"。Sentinel 會根據(jù)配置的網(wǎng)關(guān)流控規(guī)則來解析請求屬性，并依照參數(shù)索引順序組裝參數(shù)數(shù)組，最終傳入 SphU.entry(res, args) 中。Sentinel API Gateway Adapter Common 模塊向 Slot Chain 中添加了一個 GatewayFlowSlot，專門用來做網(wǎng)關(guān)規(guī)則的檢查。GatewayFlowSlot 會從 GatewayRuleManager 中提取生成的熱點參數(shù)規(guī)則，根據(jù)傳入的參數(shù)依次進行規(guī)則檢查。若某條規(guī)則不針對請求屬性，則會在參數(shù)最后一個位置置入預(yù)設(shè)的常量，達到普通流控的效果。

五、網(wǎng)關(guān)限流了，服務(wù)就安全了嗎？

如果已經(jīng)在網(wǎng)關(guān)層面做了限流，那么躲在身后的服務(wù)是否就安全了呢？答案是否定的，微服務(wù)架構(gòu)中，一個獨立服務(wù)往往會被多方調(diào)用，如下圖：

商品服務(wù)不僅僅被網(wǎng)關(guān)層調(diào)用，還被內(nèi)部訂單服務(wù)調(diào)用，這時候如果僅僅在網(wǎng)關(guān)層限流，一旦大量的請求訂單服務(wù)，比如大促秒殺，商品服務(wù)不做限流還是會被瞬間擊垮。因此需要根據(jù)公司業(yè)務(wù)場景對自己負責(zé)的服務(wù)也要進行限流兜底，最常見的方案：網(wǎng)關(guān)層集群限流+內(nèi)部服務(wù)的單機限流兜底，這樣才能保證不被流量沖垮。

六、自定義流控異常消息：

網(wǎng)關(guān)流控的默認異常返回信息并不夠人性化，直接返回：“Block.........”，這種肯定是不能接受的，那么我們?nèi)绾巫远x配置流控異常信息呢？其實 sentinel 已經(jīng)為我們實現(xiàn)了自定義流控異常的返回內(nèi)容。只需要在配置文件中添加配置如下：

spring:
  cloud:
    sentinel:
      #配置限流之后的響應(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)，需要同時配置redirect(跳轉(zhuǎn)的uri)
          mode: response
          # 響應(yīng)的狀態(tài)
          response-status: 426
          # 響應(yīng)體
          response-body: '{"code": 426,"message": "限流了，稍后重試！"}'

上述配置中 mode 配置的是 response，一旦被限流了，將會返回 JSON 串。

{
    "code": 426,
    "message": "限流了，稍后重試！"
}

重定向的配置如下：

spring:
  cloud:
    sentinel:
      #配置限流之后的響應(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)，需要同時配置redirect(跳轉(zhuǎn)的uri)
          mode: redirect
          ## 跳轉(zhuǎn)的URL
          redirect: http://www.baidu.com

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