Spring Cloud Alibaba实战(五) - Gateway之路由、限流

目录

(一)Nacos动态配置
(二)Nacos注册中心
(三)Sentinel之限流
(四)Sentinel之熔断
(五)Gateway之路由、限流
(六)Gateway之鉴权、日志
(七)Gateway搭配Nacos实现动态路由
(八)Dubbo + Nacos

正文

在微服务架构中，网关的职责包括路由、鉴权、限流、日志、监控、灰度发布等，目前主流的方案有Neflix Zuul和Spring Cloud Gateway。

需要注意的是，从性能上看，无论是Zuul、Zuul2还是Spring的亲儿子Gateway，都和直接用Nignx的方式有较大的差距。先看看Spring Cloud Gateway提供了什么样的功能，值得为它牺牲性能。

一、路由

1 准备工作

参考 Spring Cloud Alibaba实战(二) - Nacos注册中心 启动Nacos和两个payment-service服务。

2 创建项目

创建一个SpringBoot项目，添加Cloud Gateway和Nacos相关依赖，不要添加Web依赖。完成后的pom如下：

        1.8
        Greenwich.SR1
        0.9.0.RELEASE
    

    

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-web
        

        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config
            ${alibaba.version}
        

        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery
            ${alibaba.version}
        

        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-alibaba-sentinel
            ${alibaba.version}
        

        
            com.alibaba.csp
            sentinel-datasource-nacos
            1.6.0
        

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-test
            test
        
    

    
        
            
                org.springframework.cloud
                spring-cloud-dependencies
                ${spring-cloud.version}
                pom
                import
            
        
    

application.yml

server:
  port: 8084

bootstrap.yml

spring:
  application:
    name: gateway
  cloud:
    nacos:
      config:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true
      routes:
      - id: payment-router
        uri: lb://payment-service
        predicates:
        - Path=/pay/**

在上面的配置中：

id: payment-router 值随意，方便记忆并且在所有路由定义中唯一即可
uri: lb://payment-service lb://为固定写法，表示开启负载均衡；payment-service即服务在Nacos中注册的名字
predicates:- Path=/pay/** 使用"Path Route Predicate Factory"，规则为/pay开头的任意URI

最后一步，在启动类上增加@EnableDiscoveryClient注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class GatewayApplication {

启动应用并测试

返回结果表明请求被转发到payment-service上，同时查看两个payment服务的输出窗口：

可以看出多次请求被平均分配到两个实例上。

除了Path Route Predicate Factory，Gateway还支持多种设置方式：

类型	示例
After	After=2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Before	Before=2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Between	2017-01-20T17:42:47.789-07:00[America/Denver], 2017-01-21T17:42:47.789-07:00[America/Denver]
Cookie	Cookie=chocolate, ch.p
Header	Header=X-Request-Id, \d+
Host	Host=**.somehost.org
Method	Method=GET
Path	Path=/foo/{segment}
Query	Query=baz
RemoteAddr	RemoteAddr=192.168.1.1/24

二、限流

Gateway通过内置的RequestRateLimiter过滤器实现限流，使用令牌桶算法，借助Redis保存中间数据。用户可通过自定义KeyResolver设置限流维度，例如：

• 对请求的目标URL进行限流
• 对来源IP进行限流
• 特定用户进行限流

本例针对来源IP限流。

添加Redis依赖：

        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-data-redis
        
        
            org.springframework.boot
            spring-boot-starter-data-redis-reactive
        
        
            redis.clients
            jedis
        

在application.yml中添加Redis配置：

server:
  port: 8084
spring:
  redis:
    host: 127.0.0.1
    port: 6379

SpringBoot自动配置的RedisTemplate生成的key中会包含特殊字符，所以创建一个RedisTemplate替换

@Configuration
public class RedisConfiguration {

    @Bean("redisTemplate")
    public RedisTemplate redisTemplate(@Value("${spring.redis.host}") String host,
                                       @Value("${spring.redis.port}") int port) {
        RedisTemplate redisTemplate = new RedisTemplate();
        RedisSerializer stringRedisSerializer = new StringRedisSerializer();
        Jackson2JsonRedisSerializer jackson2JsonRedisSerializer = new Jackson2JsonRedisSerializer(Object.class);
        redisTemplate.setKeySerializer(stringRedisSerializer);
        redisTemplate.setHashKeySerializer(stringRedisSerializer);
        redisTemplate.setValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        redisTemplate.setHashValueSerializer(jackson2JsonRedisSerializer);
        redisTemplate.setConnectionFactory(standaloneConnectionFactory(host, port));
        return redisTemplate;
    }

    protected JedisConnectionFactory standaloneConnectionFactory(String host, int port) {
        RedisStandaloneConfiguration redisStandaloneConfiguration = new RedisStandaloneConfiguration();
        redisStandaloneConfiguration.setHostName(host);
        redisStandaloneConfiguration.setPort(port);
        return new JedisConnectionFactory(redisStandaloneConfiguration);
    }
}

自定义KeyResolver

@Configuration
public class RateLimiterConfiguration {

    @Bean(value = "ipKeyResolver")
    public KeyResolver ipKeyResolver() {
        return exchange -> Mono.just(exchange.getRequest().getRemoteAddress().getAddress().getHostAddress());
    }
}

最后一步，在bootstrap.yml的payment-router路由中加入限流过滤器

...
      routes:
      - id: payment-router
        uri: lb://payment-service
        predicates:
        - Path=/pay/**
        filters:
        - name: RequestRateLimiter
          args:
            redis-rate-limiter.replenishRate: 1
            redis-rate-limiter.burstCapacity: 5
            key-resolver: '#{@ipKeyResolver}'

其中令牌桶容量redis-rate-limiter.burstCapacity设置为5，即1秒内最大请求通行数为5个，令牌桶填充速率redis-rate-limiter.replenishRate设置为1。使用jmeter测试：

第一次，5个线程

第二次，10个线程

三、熔断

网关是所有请求的入口，如果部分后端服务延时严重，则可能导致大量请求堆积在网关上，拖垮网关进而瘫痪整个系统。这就需要对响应慢的服务做超时快速失败处理，即熔断。

添加hystrix依赖

        
            org.springframework.cloud
            spring-cloud-starter-netflix-hystrix
        

在bootstrap.yml中添加默认过滤器

spring:
  ...
  cloud:
    ...
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true
      default-filters:
      - name: Hystrix
        args:
          name : default
          fallbackUri: 'forward:/defaultFallback'
      ...
hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        isolation:
          strategy: SEMAPHORE
          thread:
            timeoutInMilliseconds: 2000

 创建降级处理FallbackController.java

@RestController
public class FallbackController {
    @RequestMapping("/defaultFallback")
    public Map defaultFallback() {
        Map map = new HashMap<>();
        map.put("code", 1);
        map.put("message", "服务异常");
        return map;
    }
}

在Nacos后台中把payment-service-dev.properties的sleep值修改为2000模拟服务延时效果，然后测试

本期源码

链接：https://pan.baidu.com/s/1ZHn59CIMTuDO3YC34AM-KQ 
提取码：3ob9