SpringCloud Gateway详细分析实现负载均衡与熔断和限流

目录

• 环境准备
• 1.pom依赖
• 2.yaml配置
• 3.路由转发和负载均衡测试
• user服务暴露接口
• 返回结果输出
• 4.gateway熔断实现
• 4.1 熔断代码
• 4.2 测试
• 5.gateway限流
• 5.1 需要集成redis
• 5.2 yaml配置
• 5.3 注入到spring容器
• 5.4 测试

环境准备

• 注册中心Nacos，也可以其他
• springboot 2.6.8
• spring-cloud-dependencies 2021.0.3

1.pom依赖

parent包

<parent>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
	<version>2.6.8</version>
</parent>

gateway依赖

<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>
<!--服务注册与发现-->
<dependency>
	<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
	<version>2021.0.1.0</version>
</dependency>
<!--远程服务路由-->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-loadbalancer</artifactId>
</dependency>

springcloud版本管理

<dependencyManagement>
	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
			<version>2021.0.3</version>
			<type>pom</type>
			<scope>import</scope>
		</dependency>
	</dependencies>
</dependencyManagement>

2.yaml配置

spring:
  application:
    name: gatewayservice
  cloud:
    #找对应网段的网卡 不配置内部服务就走外网
    inetutils:
      preferred-networks: 192.168.0
    nacos:
      discovery:
          #nacos注册地址
        server-addr: 192.168.0.221:8848
    gateway:
      routes:
      - id: user
          #根据服务名转发 只需要名称 不用端口
        uri: lb://userservice
        #ip的形式转发
#        uri: http://127.0.0.1:7540
        predicates:
        #路由规则
        - Path=/user/**
        filters:
        #1/去掉前缀 0/保持原路径
        - StripPrefix=1
      #跨域配置 
      globalcors:
        cors-configurations:
          '[/**]':
            # 允许携带认证信息
            allowCredentials: true
            # 允许跨域的源(网站域名/ip)，设置*为全部
            allowedOriginPatterns: "*"
            # 允许跨域的method， 默认为GET和OPTIONS，设置*为全部
            allowedMethods: "*"
            # 允许跨域请求里的head字段，设置*为全部
            allowedHeaders: "*"

#本地静态路由配置 jar包依赖不一样
#my-load-balanced-service:
#  ribbon:
#    listOfServers: http://127.0.0.1:7540,http://127.0.0.1:7541
    #轮询
#    NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RoundRobinRule

3.路由转发和负载均衡测试

启动不同端口的user服务，然后通过gateway调用

user服务暴露接口

访问地址http://127.0.0.1:7500/user/test

@Value("${server.port}")
String port;
@GetMapping("/test")
public String test() {
    return new Date().getTime() + ":" + port;
}

返回结果输出

1657261506117:7540
1657261509785:7541
1657261513874:7540
1657261517464:7541

可以正常路由转发和负载均衡，默认策略是轮询

4.gateway熔断实现

熔断：就是通过在转发过程中失败的，从而采取的降级策略。良好的返回提示给前端。

4.1 熔断代码

@Component
public class FallbackHandler implements ErrorWebExceptionHandler {
    @Override
    public Mono<Void> handle(ServerWebExchange exchange, Throwable ex) {
        String message = "服务正在维护,请稍后再试!";
        byte[] bytes = String.format("{\"code\":-1,\"message\":\"%s\",\"data\":null}",
                message).getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        DataBuffer buffer = exchange.getResponse().bufferFactory().wrap(bytes);
        exchange.getResponse().getHeaders().setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON);
        return exchange.getResponse().writeWith(Flux.just(buffer));
    }
}

本来是想通过Hystrix直接配置重定向的，奈何spring-cloud-starter-netflix-hystrix已经不更新了，没法兼容。直接采用一刀切算了。

4.2 测试

开启gateway和user服务访问后，然后停掉user。结果如下

{"code":-1,"message":"服务正在维护,请稍后再试!","data":null}

在这里需要注意的两个点

• 如果配置的是服务名，gateway先注册转发服务还没注册到Nacos时，访问就不会走熔断，会提示No servers available for service: userservice
• 如果配置的是http地址，无对应的服务存在时则可以正常走熔断

5.gateway限流

用的是自带的令牌桶算法，例如总共十个令牌，每秒恢复一个，那么一秒内最大只能获取10个令牌，超过的则直接控制掉返回429 Too Many Requests

5.1 需要集成redis

pom依赖如下

<dependency>
	<groupId>org.springframework.boot</groupId>
	<artifactId>spring-boot-starter-data-redis-reactive</artifactId>
</dependency>

5.2 yaml配置

#引入数据库
redis:
  database: 0
  host: 192.168.0.100
  port: 6379

//限流策略
gateway:
  routes:
  - id: user
    uri: lb://userservice
    predicates:
    - Path=/user/**
    filters:
    #名称不可修改
    - name: RequestRateLimiter
      args:
          #限流策略名 通过代码注入到spring容器中去
        key-resolver: "#{@ipKeyResolver}"
        #令牌桶每秒填充平均速率
        redis‐rate‐limiter.replenishRate: 1
        #令牌桶总容量
        redis‐rate‐limiter.burstCapacity: 2
        # 每次请求获取的令牌数
        redis-rate-limiter.requestedTokens: 1

上述配置含义：针对ip限流，总令牌数2，没秒恢复一个，每次获取一个。也就是说一秒内超过2次则会被限流。

注意上述限流配置缺一不可，不然启动也不会报错，也不会生效，重点是转发也不成功了

5.3 注入到spring容器

//针对ip限流
@Primary
@Bean(value = "ipKeyResolver")
public KeyResolver ipKeyResolver() {
    return exchange -> Mono.just(exchange.getRequest().getRemoteAddress().getAddress().getHostAddress());
}
//针对路径限流
//    @Bean(name = "apiKeyResolver")
public KeyResolver apiKeyResolver() {
    return exchange -> Mono.just(exchange.getRequest().getPath().value());
}

5.4 测试

访问http://127.0.0.1:7500/user/test，一秒内访问三次

redis截图

网页端截图

限流生效！

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