Spring Cloud Alibaba Sentinel 网关限流与Spring Cloud Gateway整合

网关限流

Sentinel 支持对 Spring Cloud Gateway、Zuul 等主流的 API Gateway 进行限流。

Sentinel 1.6.0 引入了 Sentinel API Gateway Adapter Common 模块，此模块中包含网关限流的规则和自定义 API 的实体和管理逻辑

• GatewayFlowRule：网关限流规则，针对 API Gateway 的场景定制的限流规则，可以针对不同 route 或自定义的 API 分组进行限流，支持针对请求中的参数、Header、来源 IP 等进行定制化的限流。
• ApiDefinition：用户自定义的 API 定义分组，可以看做是一些 URL 匹配的组合。比如我们可以定义一个 API 叫 my_api，请求 path 模式为 /foo/** 和 /baz/** 的都归到 my_api 这个 API 分组下面。限流的时候可以针对这个自定义的 API 分组维度进行限流。

Gateway 中配置的，route ID（如 product_route）和 API name（如 some_customized_api）会被自动标识为 Sentinel 的资源。其实现逻辑在 SentinelGatewayFilter 中

添加依赖

Spring Cloud Gateway 应用下添加如下依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinelartifactId>
dependency>

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cspgroupId>
    <artifactId>sentinel-datasource-nacosartifactId>
    <version>1.8.6version>
dependency>

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloudgroupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gatewayartifactId>
dependency>

配置

@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;
    }

    @Bean
    @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
    public SentinelGatewayBlockExceptionHandler sentinelGatewayBlockExceptionHandler() {
        // Register the block exception handler for Spring Cloud Gateway.
        return new SentinelGatewayBlockExceptionHandler(viewResolvers, serverCodecConfigurer);
    }

    @Bean
    @Order(-1)
    public GlobalFilter sentinelGatewayFilter() {
        return new SentinelGatewayFilter();
    }
}

我们的示例是Spring Cloud 应用，而且引入了 spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway，其 SentinelSCGAutoConfiguration 类中定义了上面的内容。所以我们的示例中不用手动定义。

配置 spring.cloud.sentinel.filter.enabled 配置项置为 false（若在网关流控控制台上看到了 URL 资源，就是此配置项没有置为 false）。Sentinel 网关流控默认的粒度是 route 维度以及自定义 API 分组维度，默认不支持 URL 粒度。

网关限流规则 GatewayFlowRule

• resource：资源名称，可以是网关中的 route 名称或者用户自定义的 API 分组名称。
• resourceMode：规则是针对 API Gateway 的 route（RESOURCE_MODE_ROUTE_ID）还是用户在 Sentinel 中定义的 API 分组（RESOURCE_MODE_CUSTOM_API_NAME），默认是 route。
• grade：限流指标维度，同限流规则的 grade 字段。
• count：限流阈值
• intervalSec：统计时间窗口，单位是秒，默认是 1 秒。
• controlBehavior：流量整形的控制效果，同限流规则的 controlBehavior 字段，目前支持快速失败和匀速排队两种模式，默认是快速失败。
• burst：应对突发请求时额外允许的请求数目。
• maxQueueingTimeoutMs：匀速排队模式下的最长排队时间，单位是毫秒，仅在匀速排队模式下生效。
• paramItem：参数限流配置。若不提供，则代表不针对参数进行限流，该网关规则将会被转换成普通流控规则；否则会转换成热点规则。其中的字段：
  • parseStrategy：从请求中提取参数的策略，目前支持提取来源 IP（PARAM_PARSE_STRATEGY_CLIENT_IP）、Host（PARAM_PARSE_STRATEGY_HOST）、任意 Header（PARAM_PARSE_STRATEGY_HEADER）和任意 URL 参数（PARAM_PARSE_STRATEGY_URL_PARAM）四种模式。
  • fieldName：若提取策略选择 Header 模式或 URL 参数模式，则需要指定对应的 header 名称或 URL 参数名称。
  • pattern：参数值的匹配模式，只有匹配该模式的请求属性值会纳入统计和流控；若为空则统计该请求属性的所有值。（1.6.2 版本开始支持）
  • matchStrategy：参数值的匹配策略，目前支持精确匹配（PARAM_MATCH_STRATEGY_EXACT）、子串匹配（PARAM_MATCH_STRATEGY_CONTAINS）和正则匹配（PARAM_MATCH_STRATEGY_REGEX）。（1.6.2 版本开始支持）

网关限流的动态数据源配置

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.api.ApiDefinition;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.api.GatewayApiDefinitionManager;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.rule.GatewayFlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.rule.GatewayRuleManager;
import com.alibaba.csp.sentinel.datasource.ReadableDataSource;
import com.alibaba.csp.sentinel.datasource.nacos.NacosDataSource;
import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitOrder;
import com.alibaba.nacos.api.PropertyKeyConst;
import com.fasterxml.jackson.core.type.TypeReference;

import java.util.Properties;
import java.util.Set;

/**
 * Gateway 流控
 */
@InitOrder(1) // 用于定义执行顺序
public class MyGatewayInitFunc implements InitFunc {

    /**
     * Nacos 地址
     */
    public static final String NACOS_ADDRS = "localhost:8848";

    /**
     * 对应 Nacos 的命名空间 ID
     *
     *  fd315d16-12ef-4d67-b8e2-8dfe2e6667b5
     *  855e91a2-60e7-48c3-aa3f-27aa2f8a0f73
     */
    public static final String NACOS_SENTINEL_NAMESPACE = "fd315d16-12ef-4d67-b8e2-8dfe2e6667b5";

    /**
     * Nacos group id
     */
    public static final String NACOS_SENTINEL_GROUPID = "Sentinel_Demo_Group";

    /**
     * 网关限流规则 dataID
     */
    public static final String NACOS_SENTINEL_GATEWAY_RULES_DATAID = "Gateway-Flow-Rule";

    /**
     * 网关API组合限流 dataID
     */
    public static final String NACOS_SENTINEL_GATEWAY_API_DATAID = "Gateway-API-Rule";


    @Override
    public void init() throws Exception {
        // Nacos 配置
        Properties nacosPro = new Properties();
        nacosPro.put(PropertyKeyConst.SERVER_ADDR,NACOS_ADDRS);
        nacosPro.put(PropertyKeyConst.NAMESPACE,NACOS_SENTINEL_NAMESPACE);

        // 根据 Gateway router 限流 (注意：GatewayFlowRule 是 Set 列表，不是 List)
        ReadableDataSource<String, Set<GatewayFlowRule>> ds = new NacosDataSource<>(nacosPro, NACOS_SENTINEL_GROUPID, NACOS_SENTINEL_GATEWAY_RULES_DATAID,
                source -> JsonUtil.toGenericBean(source, new TypeReference<Set<GatewayFlowRule>>(){}));
        GatewayRuleManager.register2Property(ds.getProperty());

        // 根据 API 限流 ApiDefinition 类非常简单，我们就不做详细分析了
        ReadableDataSource<String, Set<ApiDefinition>> dsApiDefinition = new NacosDataSource<>(nacosPro, NACOS_SENTINEL_GROUPID, NACOS_SENTINEL_GATEWAY_API_DATAID,
                source -> JsonUtil.toGenericBean(source, new TypeReference<Set<ApiDefinition>>(){}));
        GatewayApiDefinitionManager.register2Property(dsApiDefinition.getProperty());

    }
}

注：使用Spring Cloud 配置方式动态规则配置，网关流控规则数据源类型是 gw-flow，API配置数据源类型是 gw-api-group。

网关流控后的处理

默认情况下，被流控的网关请求返回如下内容

{
    "code": 429,
    "message": "Blocked by Sentinel: ParamFlowException"
}

配置自定义的流控返回结果

配置 SentinelGatewayProperties 中的 FallbackProperties

	/**
	 * 类型 `redirect` 或者 `response`.
	 */
	private String mode;

	/**
	 * 如果类型为 `redirect` 则此值必填
	 */
	private String redirect;

	/**
	 * 类型为 `response` 时，返回的响应结果.
	 * publisher/producer 
	 */
	private String responseBody;

	/**
	 * 类型为 `response` 时，返回的状态码，默认为 429 Too Many Requests
	 */
	private Integer responseStatus = HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS.value();

	/**
	 * 类型为 `response` 时，响应的content-type，默认为json.
	 */
	private String contentType = MediaType.APPLICATION_JSON.toString();

其自动配置的定义代码，在 SentinelSCGAutoConfiguration 类中。