如何讓Sentinel支持Spring Cloud Gateway

這篇文章主要介紹如何讓Sentinel支持Spring Cloud Gateway，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

介紹（本段來自Sentinel文檔）

Sentinel 1.6.0 引入了 Sentinel API Gateway Adapter Common 模塊，此模塊中包含網關限流的規則和自定義 API 的實體和管理邏輯：

GatewayFlowRule：網關限流規則，針對 API Gateway 的場景定制的限流規則，可以針對不同 route 或自定義的 API 分組進行限流，支持針對請求中的參數、Header、來源 IP 等進行定制化的限流。

ApiDefinition：用戶自定義的 API 定義分組，可以看做是一些 URL 匹配的組合。比如我們可以定義一個 API 叫 my_api，請求 path 模式為 /foo/ 和 /baz/ 的都歸到 my_api 這個 API 分組下面。限流的時候可以針對這個自定義的 API 分組維度進行限流。

其中網關限流規則 GatewayFlowRule 的字段解釋如下：

• resource：資源名稱，可以是網關中的 route 名稱或者用戶自定義的 API 分組名稱。

• resourceMode：規則是針對 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。

• grade：限流指標維度，同限流規則的 grade 字段

• count：限流閾值

• intervalSec：統計時間窗口，單位是秒，默認是 1 秒

• controlBehavior：流量整形的控制效果，同限流規則的 controlBehavior 字段，目前支持快速失敗和勻速排隊兩種模式，默認是快速失敗。

• burst：應對突發請求時額外允許的請求數目。

• 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。

• paramItem：參數限流配置。若不提供，則代表不針對參數進行限流，該網關規則將會被轉換成普通流控規則；否則會轉換成熱點規則。其中的字段：

• parseStrategy：從請求中提取參數的策略，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（PARAM_PARSE_STRATEGY_URL_PARAM）四種模式。

• fieldName：若提取策略選擇 Header 模式或 URL 參數模式，則需要指定對應的 header 名稱或 URL 參數名稱。

• pattern 和 matchStrategy：為后續參數匹配特性預留，目前未實現。

用戶可以通過 GatewayRuleManager.loadRules(rules) 手動加載網關規則，或通過 GatewayRuleManager.register2Property(property) 注冊動態規則源動態推送（推薦方式）。

3. 使用

3.1 快速體驗

首先你的有一個Spring Cloud Gateway的項目，如果沒有，新建一個，增加Gateway和sentinel-spring-cloud-gateway-adapter的依賴，如下：

<dependency>
  <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
  <artifactId>sentinel-spring-cloud-gateway-adapter</artifactId>
  <version>1.6.0</version>
</dependency>

新建一個application.yml配置文件，用來配置路由：

server:
 port: 2001
spring:
 application:
  name: spring-cloud-gateway
 cloud:
  gateway:
   routes:
   - id: path_route
    uri: http://cxytiandi.com
    predicates:
    - Path=/course

配置了Path路由，等會使用 http://localhost:2001/course 進行訪問即可。

增加一個GatewayConfiguration 類，用于配置Gateway限流要用到的類，目前是手動配置的方式，后面肯定是可以通過注解啟用，配置文件中指定限流規則的方式來使用，當然這部分工作會交給Spring Cloud Alibaba來做，后面肯定會發新版本的，大家耐心等待就行了。

@Configuration
public class GatewayConfiguration {

  private final List<ViewResolver> viewResolvers;
  private final ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer;

  public GatewayConfiguration(ObjectProvider<List<ViewResolver>> viewResolversProvider,
                ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer) {
    this.viewResolvers = viewResolversProvider.getIfAvailable(Collections::emptyList);
    this.serverCodecConfigurer = serverCodecConfigurer;
  }

 
  /**
   * 配置SentinelGatewayBlockExceptionHandler，限流后異常處理
   * @return
   */
  @Bean
  @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
  public SentinelGatewayBlockExceptionHandler sentinelGatewayBlockExceptionHandler() {
    return new SentinelGatewayBlockExceptionHandler(viewResolvers, serverCodecConfigurer);
  }

  /**
   * 配置SentinelGatewayFilter
   * @return
   */
  @Bean
  @Order(-1)
  public GlobalFilter sentinelGatewayFilter() {
    return new SentinelGatewayFilter();
  }
  
  @PostConstruct
  public void doInit() {
    initGatewayRules();
  }

  /**
   * 配置限流規則
   */
  private void initGatewayRules() {
    Set<GatewayFlowRule> rules = new HashSet<>();
    rules.add(new GatewayFlowRule("path_route")
      .setCount(1) // 限流閾值
      .setIntervalSec(1) // 統計時間窗口，單位是秒，默認是 1 秒
    );
    GatewayRuleManager.loadRules(rules);
  }
}

我們定義的資源名稱是path_route，也就是application.yml中的路由ID，一致就行。

在一秒鐘內多次訪問http://localhost:2001/course就可以看到限流啟作用了。

3.2 指定參數限流

上面的配置是針對整個路由來限流的，如果我們只想對某個路由的參數做限流，那么可以使用參數限流方式：

 rules.add(new GatewayFlowRule("path_route")
   .setCount(1)
   .setIntervalSec(1)
   .setParamItem(new GatewayParamFlowItem()
        .setParseStrategy(SentinelGatewayConstants.PARAM_PARSE_STRATEGY_URL_PARAM).setFieldName("vipType")
   )
 );

通過指定PARAM_PARSE_STRATEGY_URL_PARAM表示從url中獲取參數，setFieldName指定參數名稱

3.3 自定義API分組

假設我有下面兩個路由，我想讓這兩個路由共用一個限流規則，那么我們可以自定義進行組合：

 - id: path3_route
  uri: http://cxytiandi.com
  predicates:
  - Path=/article
- id: path4_route
 uri: http://cxytiandi.com
 predicates:
 - Path=/blog/**

自定義分組代碼：

private void initCustomizedApis() {
  Set<ApiDefinition> definitions = new HashSet<>();
  ApiDefinition api1 = new ApiDefinition("customized_api")
    .setPredicateItems(new HashSet<ApiPredicateItem>() {{
     // article完全匹配
     add(new ApiPathPredicateItem().setPattern("/article"));
     // blog/開頭的
     add(new ApiPathPredicateItem().setPattern("/blog/**")
        .setMatchStrategy(SentinelGatewayConstants.PARAM_MATCH_STRATEGY_PREFIX));
    }});
  definitions.add(api1);
  GatewayApiDefinitionManager.loadApiDefinitions(definitions);
}

然后我們需要給customized_api這個資源進行配置：

rules.add(new GatewayFlowRule("customized_api")
   .setCount(1)
   .setIntervalSec(1)
 );

3.4 自定義異常提示

前面我們有看到，當觸發限流后頁面顯示的是Blocked by Sentinel: FlowException，正常情況下，就算給出提示也要跟后端服務的數據格式一樣，如果你后端都是JSON格式的數據，那么異常的提示也要是JSON的格式，所以問題來了，我們怎么去自定義異常的輸出？

前面我們有配置SentinelGatewayBlockExceptionHandler，我的注釋寫的限流后異常處理，我們可以進去看下源碼就知道是不是異常處理了。下面貼出核心的代碼：

 private Mono<Void> writeResponse(ServerResponse response, ServerWebExchange exchange) {
   return response.writeTo(exchange, contextSupplier.get());
 }

 @Override
 public Mono<Void> handle(ServerWebExchange exchange, Throwable ex) {
   if (exchange.getResponse().isCommitted()) {
     return Mono.error(ex);
   }
   // This exception handler only handles rejection by Sentinel.
   if (!BlockException.isBlockException(ex)) {
     return Mono.error(ex);
   }
   return handleBlockedRequest(exchange, ex)
     .flatMap(response -> writeResponse(response, exchange));
 }

重點在于writeResponse這個方法，我們只要把這個方法改掉，返回自己想要返回的數據就行了，可以自定義一個SentinelGatewayBlockExceptionHandler的類來實現。

比如：

public class JsonSentinelGatewayBlockExceptionHandler implements WebExceptionHandler {
 // ........
}

然后復制SentinelGatewayBlockExceptionHandler中的代碼到JsonSentinelGatewayBlockExceptionHandler 中，只改動writeResponse一個方法即可。

private Mono<Void> writeResponse(ServerResponse response, ServerWebExchange exchange) {
  ServerHttpResponse serverHttpResponse = exchange.getResponse();
  serverHttpResponse.getHeaders().add("Content-Type", "application/json;charset=UTF-8");
  byte[] datas = "{\"code\":403,\"msg\":\"限流了\"}".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
  DataBuffer buffer = serverHttpResponse.bufferFactory().wrap(datas);
  return serverHttpResponse.writeWith(Mono.just(buffer));
}

最后將配置的SentinelGatewayBlockExceptionHandler改成JsonSentinelGatewayBlockExceptionHandler 。

 @Bean
 @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
 public JsonSentinelGatewayBlockExceptionHandler sentinelGatewayBlockExceptionHandler() {
   return new JsonSentinelGatewayBlockExceptionHandler(viewResolvers, serverCodecConfigurer);
 }

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