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1 | 1 | # SpringCloudGateway之熔断集成篇 |
| 2 | +> 熔断应用: |
| 3 | +> 金融市场中的熔断机制:在金融交易系统中,熔断机制(Circuit Breaker)是一种市场保护措施,旨在预防市场剧烈波动时可能导致的系统性风险。当某个基准指数(如股票指数或期货价格)在短时间内发生急剧上涨或下跌达到预先设定的阈值时,交易所会自动暂停交易一段时间或者限制涨跌幅度,类似于电器中的保险丝在电流过载时熔断以切断电流。例如,在美国股市中,曾经存在三级熔断机制,分别在标普500指数下跌7%、13%和20%时触发。 |
| 4 | +> 分布式计算中的熔断机制: 在分布式系统或微服务架构中,熔断机制是一种容错设计模式,其目的是防止因依赖的服务出现故障而引发整个系统的雪崩效应。当一个服务调用另一个服务时,如果后者频繁失败或响应时间过长,熔断器组件(如Hystrix、Resilience4j或Alibaba Sentinel)就会“熔断”该调用链路,不再继续请求有问题的服务,而是直接返回预设的错误信息或默认值,同时给调用方提供一个快速的失败反馈,而不是长时间等待或阻塞资源。在后续的一段时间内(冷却期),即使问题服务恢复,熔断器也可能保持打开状态,仅在一段时间后尝试半开状态重新发起调用,以确认服务是否真正恢复正常。这样可以确保整个系统的稳定性,并允许其他健康的服务不受影响地继续运行。 |
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| 6 | +> Spring Cloud Gateway 本身并不自带完整的熔断机制,但在早期版本中可以通过集成 Hystrix 来实现服务熔断和降级。然而,随着Hystrix的维护状态变更,社区推荐使用如Resilience4j或Alibaba Sentinel等其他更活跃的容错库。 |
| 7 | +## SpringCloudGateway集成Hystrix实现熔断 |
| 8 | +### 第一步添加依赖: |
| 9 | +>在pom.xml或build.gradle文件中引入Spring Cloud Gateway与Hystrix的相关依赖。 |
| 10 | +```xml |
| 11 | + <dependency> |
| 12 | + <groupId>org.springframework.cloud</groupId> |
| 13 | + <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId> |
| 14 | + </dependency> |
| 15 | +``` |
| 16 | +### 第二部添加路由配置 |
| 17 | +> 在Spring Cloud Gateway配置中添加Hystrix过滤器,并定义相关的路由规则 |
| 18 | +
|
| 19 | +```yaml |
| 20 | + spring: |
| 21 | + cloud: |
| 22 | + gateway: |
| 23 | + routes: |
| 24 | + - id: your_route_id |
| 25 | + uri: lb://your_service_id |
| 26 | + predicates: |
| 27 | + - Path=/api/** # 例如,匹配所有/api开头的路径 |
| 28 | + filters: |
| 29 | + - name: Hystrix |
| 30 | + args: |
| 31 | + name: fallbackcmd |
| 32 | + fallbackUri: forward:/fallback # 当熔断发生时转发到的本地fallback处理逻辑 |
| 33 | +``` |
| 34 | +### 第三步添加回退提示 |
| 35 | +> 创建一个Controller或Endpoint来处理当Hystrix触发熔断时的回退操作。 |
| 36 | +
|
| 37 | +```java |
| 38 | + @RestController |
| 39 | + public class FallbackController { |
| 40 | + |
| 41 | + @GetMapping("/fallback") |
| 42 | + public Mono<String> fallback() { |
| 43 | + return Mono.just("Fallback response due to service unavailable."); |
| 44 | + } |
| 45 | + } |
| 46 | +``` |
| 47 | +### 第四步添加Hystrix熔断配置 |
| 48 | +>确保Hystrix的全局配置已启用,并根据需要配置熔断阈值、超时时间等参数。 |
| 49 | +
|
| 50 | +```java |
| 51 | +import com.netflix.hystrix.HystrixCommandProperties; |
| 52 | + |
| 53 | +@Configuration |
| 54 | +public class HystrixConfiguration { |
| 55 | + |
| 56 | + @Bean |
| 57 | + public HystrixCommandProperties.Setter hystrixCommandProperties() { |
| 58 | + return HystrixCommandProperties.Setter() |
| 59 | + .withExecutionTimeoutInMilliseconds(5000) // 设置命令执行超时时间为5秒 |
| 60 | + .withCircuitBreakerEnabled(true) // 启用熔断器 |
| 61 | + .withCircuitBreakerErrorThresholdPercentage(50) // 当错误率达到50%时触发熔断 |
| 62 | + .withCircuitBreakerSleepWindowInMilliseconds(30000); // 熔断后的休眠窗口期为30秒 |
| 63 | + } |
| 64 | +} |
| 65 | +``` |
| 66 | + |
| 67 | +```yaml |
| 68 | +hystrix: |
| 69 | + command: |
| 70 | + default: # 这里是全局默认配置,也可以针对特定命令键做单独配置 |
| 71 | + execution: |
| 72 | + isolation: |
| 73 | + thread: |
| 74 | + timeoutInMilliseconds: 5000 # 设置命令执行超时时间为5秒 |
| 75 | + circuitBreaker: |
| 76 | + enabled: true # 启用熔断器 |
| 77 | + errorThresholdPercentage: 50 # 当错误率达到50%时触发熔断 |
| 78 | + sleepWindowInMilliseconds: 30000 # 熔断后的休眠窗口期为30秒 |
| 79 | +``` |
| 80 | +### 第五步实现熔断逻辑 |
| 81 | +>自定义熔断 Hystrix Gateway Filter来完成熔断逻辑的适配。 |
| 82 | +
|
| 83 | +```java |
| 84 | +参考 |
| 85 | +import com.netflix.hystrix.HystrixCommand; |
| 86 | +import com.netflix.hystrix.exception.HystrixRuntimeException; |
| 87 | +import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilter; |
| 88 | +import org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.AbstractGatewayFilterFactory; |
| 89 | +import org.springframework.http.HttpStatus; |
| 90 | +import org.springframework.web.server.ServerWebExchange; |
| 91 | +import reactor.core.publisher.Mono; |
| 92 | + |
| 93 | +public class HystrixGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory<HystrixGatewayFilterFactory.Config> { |
| 94 | + |
| 95 | + public static class Config { |
| 96 | + // 可配置属性,如命令名称、组键等 |
| 97 | + private String commandKey; |
| 98 | + // 其他可能的配置项... |
| 99 | + |
| 100 | + // 构造函数和getters/setters省略... |
| 101 | + } |
| 102 | + |
| 103 | + @Override |
| 104 | + public GatewayFilter apply(Config config) { |
| 105 | + return (exchange, chain) -> { |
| 106 | + // 创建Hystrix Command,封装请求处理逻辑 |
| 107 | + HystrixCommand<String> command = new HystrixCommand<String>(Setter.withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey(config.getCommandKey()))) { |
| 108 | + @Override |
| 109 | + protected String run() throws Exception { |
| 110 | + // 执行原始请求并获取响应 |
| 111 | + return chain.filter(exchange).block(); |
| 112 | + } |
| 113 | + |
| 114 | + // 自定义fallback逻辑 |
| 115 | + @Override |
| 116 | +``` |
| 117 | + |
| 118 | +## SpringCloudGateway集成Sentinel实现熔断 |
| 119 | +### 第一步配置依赖 |
| 120 | + |
| 121 | +```xml |
| 122 | + <dependency> |
| 123 | + <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> |
| 124 | + <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel-gateway</artifactId> |
| 125 | + <version>{latest_version}</version> |
| 126 | + </dependency> |
| 127 | + |
| 128 | +``` |
| 129 | +#### yaml配置 |
| 130 | + |
| 131 | +```yaml |
| 132 | + implementation 'com.alibaba.cloud:spring-cloud-starter-alibaba-sentinel-gateway:{latest_version}' |
| 133 | +``` |
| 134 | + |
| 135 | +### 第二步配置拦截器 |
| 136 | + |
| 137 | +```yaml |
| 138 | + spring: |
| 139 | + cloud: |
| 140 | + gateway: |
| 141 | + routes: |
| 142 | + - id: your_route_id |
| 143 | + uri: lb://your_service_id |
| 144 | + predicates: |
| 145 | + - Path=/your-api-path/** |
| 146 | + filters: |
| 147 | + - name: SentinelGatewayFilter |
| 148 | + args: |
| 149 | + resource: your_api_resource_name |
| 150 | + limitApp: default # 可选,限制调用来源应用,默认不限制 |
| 151 | + fallbackUri: forward:/fallback # 可选,设置降级处理逻辑路径 |
| 152 | +``` |
| 153 | +### 第三步启动sentinel服务 |
| 154 | + |
| 155 | +
|
| 156 | +
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| 157 | +#### 通过 Docker 镜像快速部署 Sentinel 控制台 |
| 158 | +>拉取 Sentinel 控制台镜像: 在终端中运行以下命令从 Docker Hub 拉取最新的 Sentinel 控制台镜像: |
| 159 | +
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| 160 | +```powershell |
| 161 | +docker pull bladex/sentinel-dashboard |
| 162 | +``` |
| 163 | + |
| 164 | +>运行 Sentinel 控制台容器: 使用以下命令创建并启动一个 Docker 容器,其中 -p 参数用于映射宿主机端口到容器内部的 Sentinel 控制台端口(默认为 8080),--name 参数用于指定容器名称,-d 参数表示在后台运行。 |
| 165 | +
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| 166 | +```powershell |
| 167 | + docker run -d --name sentinel-dashboard -p 8080:8080 bladex/sentinel-dashboard |
| 168 | +``` |
| 169 | + |
| 170 | +>访问 Sentinel 控制台: Sentinel 控制台服务启动后,可以通过浏览器访问 http://localhost:8080 来登录控制台。默认用户名和密码都是 sentinel。 |
| 171 | +
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| 172 | +#### 手动下载编译后的 jar 包运行 |
| 173 | +>下载 Sentinel 控制台 jar 包: 访问 [Sentinel GitHub Release](https://github.com/alibaba/Sentinel/releases) 页面 下载最新版本的 sentinel-dashboard.jar 文件。 |
| 174 | +>运行 Sentinel 控制台: 在下载目录下,使用 Java 运行该 jar 包,并指定端口号(例如 8080) |
| 175 | +
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| 176 | +```powershell |
| 177 | + java -jar sentinel-dashboard.jar --server.port=8080 |
| 178 | +``` |
| 179 | + |
| 180 | +>访问 Sentinel 控制台: 同样地, Sentinel 控制台服务启动后,可以在浏览器中输入 http://localhost:8080 来访问和管理 Sentinel 策略。 |
| 181 | +
|
| 182 | +### 配置熔断规则 |
| 183 | +>登录 Sentinel 控制台,为之前定义的资源名称(例如 your_api_resource_name)配置流控、降级、系统保护等策略。 |
| 184 | + |
| 185 | + |
| 186 | +### 编写降级处理逻辑 |
| 187 | +> 如果在配置中指定了 fallbackUri,则需要在服务端实现对应的降级处理逻辑,当触发熔断时将执行这个逻辑。 |
| 188 | +#### yaml配置 |
| 189 | +> 在 Spring Cloud Gateway 的路由配置中,为 SentinelGatewayFilter 添加 fallbackUri 参数,指定一个本地处理熔断或降级的 URI。 |
| 190 | +
|
| 191 | +```yaml |
| 192 | + spring: |
| 193 | + cloud: |
| 194 | + gateway: |
| 195 | + routes: |
| 196 | + - id: your_route_id |
| 197 | + uri: lb://your_service_id |
| 198 | + predicates: |
| 199 | + - Path=/your-api-path/** |
| 200 | + filters: |
| 201 | + - name: SentinelGatewayFilter |
| 202 | + args: |
| 203 | + resource: your_api_resource_name |
| 204 | + fallbackUri: forward:/fallback |
| 205 | +``` |
| 206 | +#### 具体实现 |
| 207 | +> 在您的 Spring Boot 应用中创建一个 Controller 或者 Endpoint 来处理这个 /fallback 请求。 |
| 208 | +
|
| 209 | +```java |
| 210 | +@RestController |
| 211 | + public class FallbackController { |
| 212 | + |
| 213 | + @GetMapping("/fallback") |
| 214 | + public Mono<String> fallback(ServerWebExchange exchange) { |
| 215 | + // 这里可以根据需要自定义降级返回的内容 |
| 216 | + return Mono.just("Fallback response due to service unavailable."); |
| 217 | + } |
| 218 | + } |
| 219 | +``` |
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