前言
本文采用Spring cloud本文为2.1.8RELEASE，version=Greenwich.SR3本文基于前两篇文章eureka-server、eureka-client、eureka-ribbon、eureka-feign和spring-gataway的实现。
参考
- eureka-server
- eureka-client
- eureka-ribbon
- eureka-feign
- spring-gateway
概术
在高并发应用中，缓存、限流、降级，是我们保护系统应用的三大利器。在开发一些api接口的时候，通常也会在网关层做限流控制，一方面是为了防止大量的请求是服务器过载，导致服务器不可用，另一方面也是防止其他人的恶习网络攻击。
常见的限流方式，如Hystrix的使用线程池隔离，超过线程池的负载走熔断的逻辑；也有通过滑动的时间窗口来控制流量。
常用的限流算法有，计数器算法、漏桶算法、令牌桶算法，这里就不对相关算法进行描述。
熔断
Spring Cloud Gateway的熔断可以基于Hystrix实现。可以参考spring cloud 2.x版本 Hystrix Dashboard断路器教程。
1.1 增加pom相关依赖
org.springframework.cloud
spring-cloud-starter-netflix-hystrix
1.2 修改application.yml
server:
port: 8100
spring:
redis:
host: localhost
port: 6379
application:
name: spring-gateway
cloud:
gateway:
discovery:
locator:
enabled: true # 开启通过服务中心的自动根据 serviceId 创建路由的功能
default-filters:
- My=true
routes:
- id: ribbon-route
uri: lb://EUREKA-RIBBON
order: 0
predicates:
- Path=/ribbon/**
filters:
- name: Hystrix
args:
name: fallback
fallbackUri: forward:/fallback
- StripPrefix=1 #去掉前缀，具体实现参考StripPrefixGatewayFilterFactory
- AddResponseHeader=X-Response-Default-Foo, Default-Bar
- id: feign-route
uri: lb://EUREKA-FEIGN
order: 0
predicates:
- Path=/feign/**
filters:
- StripPrefix=1
- AddResponseHeader=X-Response-Default-Foo, Default-Bar
eureka:
instance:
hostname: eureka1.server.com
lease-renewal-interval-in-seconds: 5
lease-expiration-duration-in-seconds: 10
client:
service-url:
defaultZone: http://eureka1.server.com:8701/eureka/,http://eureka2.server.com:8702/eureka/,http://eureka3.server.com:8703/eureka/只设置ribbon的路由熔断，feign设置和ribbon相同。
- Hystrix支持两个参数：
- name：即HystrixCommand的名字
- fallbackUri：fallback对应的uri，这里的uri仅支持forward:schemed
1.3 创建FallBackController
package spring.cloud.demo.spring.gateway.controller;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
@RestController
public class FallBackController {
@GetMapping("/fallback")
public String fallback() {
return "Error:fallback";
}
}1.4 启动相关服务
启动eureka-server、eureka-client、eureka-ribbon、spring-gateway相关服务，访问http://localhost:8100/ribbon/sayHello地址，页面显示结果如下：
然后我们将eureka-ribbon服务停掉，刷新页面，返回结果如下：
至此：熔断的简单配置实现就完成了，如需自定义熔断策略可以参考HystrixGatewayFilter的内容。
限流
Spring Cloud Gateway官方提供了RequestRateLimiterGatewayFilterFactory类，使用redis和lua脚本来实现令牌桶的方式。我们也可以基于Google Guava中的RateLimiter、Bucket4j、RateLimitJ来实现。本文将采用官方提供的方式来实现。
1.1 增加pom相关依赖
org.springframework.boot
spring-boot-starter-data-redis-reactive
1.2 修改application.yml配置
server:
port: 8100
spring:
redis:
host: localhost
port: 6379
application:
name: spring-gateway
cloud:
gateway:
discovery:
locator:
enabled: true # 开启通过服务中心的自动根据 serviceId 创建路由的功能
default-filters:
- My=true
routes:
- id: ribbon-route
uri: lb://EUREKA-RIBBON
order: 0
predicates:
- Path=/ribbon/**
filters:
- name: RequestRateLimiter
args:
key-resolver: '#{@ipKeyResolver}'
redis-rate-limiter.replenishRate: 200
redis-rate-limiter.burstCapacity: 400
- name: Hystrix
args:
name: fallback
fallbackUri: forward:/fallback
- StripPrefix=1 #去掉前缀，具体实现参考StripPrefixGatewayFilterFactory
- AddResponseHeader=X-Response-Default-Foo, Default-Bar
- id: feign-route
uri: lb://EUREKA-FEIGN
order: 0
predicates:
- Path=/feign/**
filters:
- StripPrefix=1
- AddResponseHeader=X-Response-Default-Foo, Default-Bar
eureka:
instance:
hostname: eureka1.server.com
lease-renewal-interval-in-seconds: 5
lease-expiration-duration-in-seconds: 10
client:
service-url:
defaultZone: http://eureka1.server.com:8701/eureka/,http://eureka2.server.com:8702/eureka/,http://eureka3.server.com:8703/eureka/说明：
- 1 增加redis相关配置
- 2.1 -name: RequestRateLimiter, filter的名称，必须是RequestRateLimiter
- 2.2 redis-rate-limiter.replenishRate: 允许用户每秒处理的请求个数
- 2.3 redis-rate-limiter.burstCapacity: 令牌桶的容量，允许在一秒内完成的最大请求数
- 2.4 key-resolver: 使用的Bean名称，规则为按名称引用Bean
1.3 增加限流Bean
package spring.cloud.demo.spring.gateway.config;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.ratelimit.KeyResolver;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import reactor.core.publisher.Mono;
@Configuration
public class BeanConfig {
@Bean
public KeyResolver ipKeyResolver() {
return exchange -> Mono.just(exchange.getRequest().getRemoteAddress().getHostName());
}
}这里设置的是ip的限流。
1.4 启动相关服务
首先启动redis服务，然后顺序启动eureka-server、eureka-client、eureka-ribbon、spring-gateway相关服务，访问http://localhost:8100/ribbon/sayHello。为了演示方便可以将redis-rate-limiter.replenishRate和redis-rate-limiter.burstCapacity参数设置成1和3，然后疯狂刷新页面可以看到有请求失败的情况（最好使用压测工具来演示）。同时我们还要打开redis的监控（monitor命令），可以看到redis的监控，如下：
说明：redis中会有2个key，request_rate_limiter.{xxx}.timestamp和request_rate_limiter.{xxx}.tokens
总结
本文简单的实现了Gateway的熔断和限流。总体来说Spring Cloud Gateway提供的路由网关、过滤器、熔断、限流还是都比较简单，也非常灵活，可以根据自己的需求来自定义。
代码地址
gitHub地址
- spring cloud 2.x版本 Eureka Server服务注册中心教程
- spring cloud 2.x版本 Eureka Client服务提供者教程
- spring cloud 2.x版本 Ribbon服务发现教程(内含集成Hystrix熔断机制)
- spring cloud 2.x版本 Feign服务发现教程(内含集成Hystrix熔断机制)
- spring cloud 2.x版本 Zuul路由网关教程
- spring cloud 2.x版本 config分布式配置中心教程
- spring cloud 2.x版本 Hystrix Dashboard断路器教程
- spring cloud 2.x版本 Gateway路由网关教程
- spring cloud 2.x版本 Gateway自定义过滤器教程
- spring cloud 2.x版本 Gateway熔断、限流教程
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