Spring?Cloud?Gateway整合sentinel如何實現流控熔斷

這篇文章主要介紹“Spring Cloud Gateway整合sentinel如何實現流控熔斷”的相關知識，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如何實現流控熔斷”文章能幫助大家解決問題。

一、什么是網關限流：

在微服務架構中，網關層可以屏蔽外部服務直接對內部服務進行調用，對內部服務起到隔離保護的作用，網關限流，顧名思義，就是通過網關層對服務進行限流，從而達到保護后端服務的作用。

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，資源名為對應的 routeId，這種屬于粗粒度的限流，一般是對某個微服務進行限流。

• 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。

二、gateway 整合 sentinel 實現網關限流：

那么接下來我們就介紹下 spring cloud gateway 如何整合 sentinel，至于如何搭建網關項目和整合nacos注冊中心上篇文章我們已經介紹過了，感興趣的讀者請閱讀這篇文章：基于SpringCloudGateway實現微服務網關的方式

1、添加 sentinel 相關依賴：

<!-- 引入sentinel進行服務降級熔斷 -->
		<dependency>
			<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
		</dependency>
		<!-- gateway網關整合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看板相關配置
spring.cloud.sentinel.eager = true
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard = 172.28.190.101:8999

3、啟動網關項目：

對于網關項目，我們需要在原啟動參數的基礎上添加如下啟動參數，標記該應用為 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
-Dcsp.sentinel.app.type=1

4、訪問 sentinel 控制臺：

至此，我們就已經將 Spring Cloud Gateway 與 Sentinel 整合好了，進入 sentinel 控制臺就能夠看到網關項目被監控了

三、sentinel 網關流控規則的介紹：

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

3.1、網關流控規則：

網關流控規則 GatewayFlowRule 的核心屬性如下：

① 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。

② 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。

③ grade：限流指標維度，同限流規則的 grade 字段

④ count：限流閾值

⑤ intervalSec：統計時間窗口，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：應對突發請求時額外允許的請求數目。

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

• matchStrategy：參數值的匹配策略，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則時，進行限流。例如，匹配串配置為 \/order\/\d*

（2）配置限流規則：

接下來需要對這個API分組添加流控規則，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，限流規則就會對符合匹配模式的 API 生效了。

四、sentinel 網關流控實現的原理：

知道如何使用 sentinel-dashboard 對網關進行流控之后，我們接下來介紹 sentinel 網關流控的實現原理。

當通過 GatewayRuleManager 加載網關流控規則（GatewayFlowRule）時，無論是否針對請求屬性進行限流，Sentinel 底層都會將網關流控規則轉化為熱點參數規則（ParamFlowRule），存儲在 GatewayRuleManager 中，與正常的熱點參數規則相隔離。轉換時 Sentinel 會根據請求屬性配置，為網關流控規則設置參數索引（idx），并同步到生成的熱點參數規則中。

外部請求進入 API Gateway 時會經過 Sentinel 實現的 filter，其中會依次進行 “路由/API 分組匹配 -> 請求屬性解析 和 參數組裝"。Sentinel 會根據配置的網關流控規則來解析請求屬性，并依照參數索引順序組裝參數數組，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，專門用來做網關規則的檢查。GatewayFlowSlot 會從 GatewayRuleManager 中提取生成的熱點參數規則，根據傳入的參數依次進行規則檢查。若某條規則不針對請求屬性，則會在參數最后一個位置置入預設的常量，達到普通流控的效果。

五、網關限流了，服務就安全了嗎？

如果已經在網關層面做了限流，那么躲在身后的服務是否就安全了呢？答案是否定的，微服務架構中，一個獨立服務往往會被多方調用，如下圖：

商品服務不僅僅被網關層調用，還被內部訂單服務調用，這時候如果僅僅在網關層限流，一旦大量的請求訂單服務，比如大促秒殺，商品服務不做限流還是會被瞬間擊垮。因此需要根據公司業務場景對自己負責的服務也要進行限流兜底，最常見的方案：網關層集群限流+內部服務的單機限流兜底，這樣才能保證不被流量沖垮。

六、自定義流控異常消息：

網關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，那么我們如何自定義配置流控異常信息呢？其實 sentinel 已經為我們實現了自定義流控異常的返回內容。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內容
      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，需要同時配置redirect(跳轉的uri)
          mode: response
          # 響應的狀態
          response-status: 426
          # 響應體
          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內容
      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，需要同時配置redirect(跳轉的uri)
          mode: redirect
          ## 跳轉的URL
          redirect: http://www.baidu.com

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