Spring Cloud Gateway集成Sentinel

时间:2022-09-29 Pymjl 人气:0

概述

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。

其中网关限流规则 GatewayFlowRule 的字段解释如下：

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：

这些参数在集成Nacos注册动态规则源动态推送的时候会用到，也可以通过Sentinel控制台添加，缺点就是服务重启所有规则都会丢失

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）

快速开始

使用Spring Cloud Alibab能够很方便的集成Sentinel，首先需要导入Sentinel相关的依赖

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-spring-cloud-gateway-adapter</artifactId>
            <version>1.8.3</version>
        </dependency>

从 1.6.0 版本开始，Sentinel 提供了 Spring Cloud Gateway 的适配模块，可以提供两种资源维度的限流：

route 维度：即在 Spring 配置文件中配置的路由条目，资源名为对应的 routeId
自定义 API 维度：用户可以利用 Sentinel 提供的 API 来自定义一些 API 分组

添加Sentinel配置文件

package cuit.epoch.pymjl.config;

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;

import javax.annotation.PostConstruct;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.SentinelGatewayFilter;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.callback.BlockRequestHandler;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.callback.GatewayCallbackManager;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.exception.SentinelGatewayBlockExceptionHandler;

import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.MediaType;
import org.springframework.http.codec.ServerCodecConfigurer;
import org.springframework.web.reactive.function.BodyInserters;
import org.springframework.web.reactive.function.server.ServerResponse;
import org.springframework.web.reactive.result.view.ViewResolver;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;
/**
 * @author Pymjl
 * @version 1.0
 * @date 2022/9/15 14:15
 **/
@Configuration
public class GatewayConfiguration {
    private final List<ViewResolver> viewResolvers;
    private final ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer;

    /**
     * 这里ServerCodecConfigurer会报错：“Could not autowire. No beans of 'ServerCodecConfigurer' type found.”
     * 不影响使用，可以忽略他
     * sentinel拦截包括了视图、静态资源等，需要配置viewResolvers以及拦截之后的异常，我们也可以自定义抛出异常的提示
     *
     * @param viewResolversProvider 视图解析器供应器
     * @param serverCodecConfigurer 服务器编解码器配置
     */
    public GatewayConfiguration(ObjectProvider<List<ViewResolver>> viewResolversProvider,
                                ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer) {
        this.viewResolvers = viewResolversProvider.getIfAvailable(Collections::emptyList);
        this.serverCodecConfigurer = serverCodecConfigurer;
    }

    /**
     * 由于sentinel的工作原理其实借助于全局的filter进行请求拦截并计算出是否进行限流、熔断等操作的，增加SentinelGateWayFilter配置
     *
     * @return {@code SentinelGatewayBlockExceptionHandler}
     */
    @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();
    }

    @PostConstruct
    public void doInit() {
        initCustomizedApis();
    }

    /**
     * 自定义异常提示：当发生限流异常时，会返回定义的提示信息。
     */
    private void initCustomizedApis() {
        BlockRequestHandler blockRequestHandler = new BlockRequestHandler() {
            @Override
            public Mono<ServerResponse> handleRequest(ServerWebExchange serverWebExchange, Throwable throwable) {
                // 自定义异常处理
                HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
                map.put("code", "10099");
                map.put("message", "服务器忙，请稍后再试！");
                return ServerResponse.status(HttpStatus.NOT_ACCEPTABLE)
                        .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
                        .body(BodyInserters.fromValue(map));
            }
        };
        GatewayCallbackManager.setBlockHandler(blockRequestHandler);
    }
}

除此之外，用户可以利用 Sentinel 提供的 API 来自定义一些 API 分组，然后Sentinel会针对这个分组进行限流，

示例如下：

    @PostConstruct
    public void doInit() {
        initCustomizedApis();
    }
    private void initCustomizedApis() {
        Set<ApiDefinition> definitions = new HashSet<>();
        ApiDefinition api1 = new ApiDefinition("some_customized_api")
            .setPredicateItems(new HashSet<ApiPredicateItem>() {{
                add(new ApiPathPredicateItem().setPattern("/ahas"));
                add(new ApiPathPredicateItem().setPattern("/product/**")
                    .setMatchStrategy(SentinelGatewayConstants.URL_MATCH_STRATEGY_PREFIX));
            }});
        ApiDefinition api2 = new ApiDefinition("another_customized_api")
            .setPredicateItems(new HashSet<ApiPredicateItem>() {{
                add(new ApiPathPredicateItem().setPattern("/**")
                    .setMatchStrategy(SentinelGatewayConstants.URL_MATCH_STRATEGY_PREFIX));
            }});
        definitions.add(api1);
        definitions.add(api2);
        GatewayApiDefinitionManager.loadApiDefinitions(definitions);
    }

注意：

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。若通过 Spring Cloud Alibaba 接入，请将 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）。
若使用 Spring Cloud Alibaba Sentinel 数据源模块，需要注意网关流控规则数据源类型是 gw-flow，若将网关流控规则数据源指定为 flow 则不生效。

编写配置文件

在bootstrap.yaml 中编写对应的配置

spring:
  application:
    name: gateway-service
  cloud:
    loadbalancer:
      nacos:
        enabled: true
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 192.168.199.128:8848 #Nacos地址
      config:
        server-addr: 192.168.199.128:8848 #Nacos地址
        file-extension: yaml #这里我们获取的yaml格式的配置
    gateway:
      discovery:
        locator:
          enabled: true
    sentinel:
      filter:
        enabled: false
      transport:
        #配置 Sentinel dashboard 地址
        dashboard: 192.168.199.128:8858
        #默认8719端口，假如被占用会自动从8719开始依次+1扫描,直至找到未被占用的端口
        port: 8719

在Nacos中对应的远程配置文件：

spring:
  cloud:
    gateway:
    # 全局的过滤器，跨域配置
      default-filters:
        - DedupeResponseHeader=Access-Control-Allow-Origin, RETAIN_UNIQUE
      globalcors:
        cors-configurations:
          '[/**]':
            allowedHeaders: '*'
            allowedMethods: '*'
            allowedOrigins: '*'
      # 路由
      routes:
        - id: user_servcie_get
          uri: lb://user-service
          predicates:
            - Path=/user/get/{id}
        - id: user_service_test
          uri: lb://user-service
          predicates:
            - Path=/user/test

测试

先启动userservice和网关，然后访问一次对应的接口，观察Sentinel控制台

我们给user_service_test添加对应的流控规则：

然后再来访问测试：

如图所示，流控生效

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