基于 Spring Cloud Gateway 实现微服务架构的限流、熔断和重试

原创

堕落飞鸟

发布于 2023-04-11 13:14:40

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发布于 2023-04-11 13:14:40

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pring Cloud Gateway是一个基于Spring Boot的网关服务，可以实现微服务架构中的限流、熔断和重试等功能。

限流：

在Spring Cloud Gateway中，可以使用RateLimiter来限制每个请求的速率。RateLimiter是基于令牌桶算法实现的，它会根据配置的速率，为每个请求分配一个令牌，如果请求的速率超过了配置的速率，则会被限流。

首先，需要在pom.xml文件中添加依赖：

<dependency>
    <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
    <artifactId>resilience4j-ratelimiter</artifactId>
    <version>1.7.1</version>
</dependency>

然后，在Spring Cloud Gateway中配置一个RateLimiter：

@Configuration
public class GatewayConfiguration {

    @Bean
    public KeyResolver userKeyResolver() {
        return exchange -> Mono.just(exchange.getRequest().getQueryParams().getFirst("user"));
    }

    @Bean
    public RateLimiter rateLimiter() {
        RateLimiterConfig config = RateLimiterConfig.custom()
            .limitRefreshPeriod(Duration.ofSeconds(1))
            .limitForPeriod(1)
            .timeoutDuration(Duration.ofMillis(500))
            .build();

        return RateLimiter.of("gatewayRateLimiter", config);
    }

    @Bean
    public GatewayFilterFactory<RatelimiterGatewayFilterFactory.Config> ratelimiterGatewayFilterFactory() {
        return new RatelimiterGatewayFilterFactory();
    }
}

这个配置将会限制每个用户每秒钟只能访问一个请求。在使用这个限流器时，只需要在路由配置中添加一个RatelimiterGatewayFilterFactory：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: some-service
        uri: lb://some-service
        filters:
        - name: RequestRateLimiter
          args:
            key-resolver: "#{@userKeyResolver}"
            rate-limiter: "#{@rateLimiter}"

熔断：

Spring Cloud Gateway还支持熔断器，可以在服务不可用时，快速地返回错误信息。在Spring Cloud Gateway中，可以使用resilience4j来实现熔断器。

首先，在pom.xml文件中添加依赖：

<dependency>
    <groupId>io.github.resilience4j</groupId>
    <artifactId>resilience4j-circuitbreaker</artifactId>
    <version>1.7.1</version>
</dependency>

然后，在Spring Cloud Gateway中配置一个CircuitBreaker：

@Configuration
public class GatewayConfiguration {

    @Bean
    public CircuitBreaker circuitBreaker() {
        CircuitBreakerConfig config = CircuitBreakerConfig.custom()
            .failureRateThreshold(50)
            .waitDurationInOpenState(Duration.ofMillis(1000))
            .slidingWindowSize(5)
            .build();

        return CircuitBreaker.of("gatewayCircuitBreaker", config);
    }

    @Bean
    public GatewayFilterFactory<CircuitBreakerGatewayFilterFactory.Config> circuitBreakerGatewayFilterFactory() {
        return new CircuitBreakerGatewayFilterFactory();
    }
}

这个配置将会在请求失败率达到50%时打开熔断器，并在熔断器打开后等待1秒钟后再尝试请求。在使用这个熔断器时，只需要在路由配置中添加一个CircuitBreakerGatewayFilterFactory：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: some-service
        uri: lb://some-service
        filters:
        - name: CircuitBreaker
          args:
            name: "#{@circuitBreaker}"

重试：

在微服务架构中，服务之间的调用可能会出现网络故障或其他问题导致请求失败。为了解决这个问题，可以使用Spring Cloud Gateway中的重试机制。

首先，在pom.xml文件中添加依赖：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
    <version>3.0.3</version>
</dependency>

然后，在路由配置中添加重试机制：

spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
      - id: some-service
        uri: lb://some-service
        predicates:
        - Path=/some/path/**
        filters:
        - name: Retry
          args:
            retries: 3
            statuses: BAD_GATEWAY
            backoff:
              firstBackoff: 100ms
              maxBackoff: 5s
              factor: 2

这个配置将会在请求返回BAD_GATEWAY时进行3次重试，重试时间间隔为100毫秒到5秒之间的指数增长。在实际使用时，可以根据具体情况调整重试次数、重试间隔等参数。

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