【微服务知识】SpringCloudGateway结合Sentinel实现服务的限流，熔断与降级

以下是 Spring Cloud Gateway 结合 Sentinel 实现服务限流、熔断和降级的完整代码及配置方案，整合了限流规则配置、熔断策略、自定义降级响应等核心功能：

一、依赖配置（pom.xml）

<dependencies><!-- Spring Cloud Gateway --><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId></dependency><!-- Sentinel 适配 Gateway --><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId><version>2.2.9.RELEASE</version></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId><version>2.2.9.RELEASE</version></dependency><!-- Nacos 数据源（可选动态规则配置） --><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency>
</dependencies>

二、配置文件（application.yml）

spring:cloud:gateway:routes:- id: user-serviceuri: lb://user-servicepredicates:- Path=/user/**filters:- StripPrefix=1- id: order-serviceuri: lb://order-servicepredicates:- Path=/order/**filters:- StripPrefix=1sentinel:transport:dashboard: localhost:8080  # Sentinel 控制台地址port: 8719                  # 客户端心跳端口scg:fallback:mode: response            # 降级响应模式response-status: 429      # 限流响应状态码response-body: '{"code":429,"msg":"请求过于频繁"}'  # 限流响应体content-type: application/jsonredirect: /fallback-page  # 重定向地址（可选）server:port: 10086

三、限流配置（Java 代码）

1. 路由维度限流（ResourceMode.ROUTE_ID）

@Configuration
public class RateLimitConfig {@PostConstructpublic void init() {Set<GatewayFlowRule> rules = new HashSet<>();// 针对 user-service 路由限流（QPS 限制为 10）rules.add(new GatewayFlowRule("user-service").setCount(10).setIntervalSec(1).setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS).setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT));// 针对 order-service 路由限流（线程数限制为 20）rules.add(new GatewayFlowRule("order-service").setCount(20).setIntervalSec(1).setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_THREAD).setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT));GatewayRuleManager.loadRules(rules);}
}

2. 自定义 API 分组限流（ResourceMode.CUSTOM_API_NAME）

@Configuration
public class CustomApiRateLimitConfig {@PostConstructpublic void init() {Set<GatewayFlowRule> rules = new HashSet<>();// 定义 API 分组 /api/v1/**rules.add(new GatewayFlowRule("v1-api-group").setCount(50).setIntervalSec(10).setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS).setResourceMode(SentinelGatewayConstants.RESOURCE_MODE_CUSTOM_API_NAME).setParamItem(new ParamFlowItem().setParseStrategy(ParamFlowItem.ParseStrategy.URL_PARAM).setFieldName("userId").setPattern("^[0-9]+$")));  // 仅对数字参数生效GatewayRuleManager.loadRules(rules);}
}

四、熔断降级配置

1. 异常比例熔断（DegradeRule）

@Configuration
public class CircuitBreakerConfig {@PostConstructpublic void init() {DegradeRule degradeRule = new DegradeRule("order-service").setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_RATIO)  // 异常比例模式.setCount(0.5)  // 异常比例阈值（50%）.setTimeWindow(10)  // 统计时间窗口（秒）.setMinRequestAmount(10)  // 最小请求数.setStatIntervalMs(1000);  // 统计间隔DegradeRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(degradeRule));}
}

2. 慢调用熔断

// 在配置类中添加
DegradeRule slowRule = new DegradeRule("user-service").setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_RT)  // 慢调用比例.setCount(3000)  // RT 阈值（毫秒）.setTimeWindow(10).setMinRequestAmount(5);
DegradeRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(slowRule));

五、降级响应自定义

1. 限流降级处理器

@Component
public class RateLimitFallbackHandler implements BlockRequestHandler {@Overridepublic Mono<ServerResponse> handleRequest(ServerWebExchange exchange, Throwable ex) {Map<String, Object> result = new HashMap<>();result.put("code", 429);result.put("msg", "系统繁忙，请稍后重试");return ServerResponse.status(HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS).contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(BodyInserters.fromValue(result));}
}

2. 熔断降级处理器

@Component
public class DegradeFallbackHandler implements BlockRequestHandler {@Overridepublic Mono<ServerResponse> handleRequest(ServerWebExchange exchange, Throwable ex) {Map<String, Object> result = new HashMap<>();result.put("code", 503);result.put("msg", "服务暂时不可用");return ServerResponse.status(HttpStatus.SERVICE_UNAVAILABLE).contentType(MediaType.APPLICATION_JSON).body(BodyInserters.fromValue(result));}
}

3. 全局异常处理器

@Configuration
public class GlobalExceptionHandler {@Beanpublic SentinelGatewayBlockExceptionHandler sentinelBlockExceptionHandler(SentinelGatewayFilter sentinelGatewayFilter,List<ViewResolver> viewResolvers,ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer) {return new SentinelGatewayBlockExceptionHandler(viewResolvers, serverCodecConfigurer) {@Overrideprotected Mono<Void> writeResponse(ServerWebExchange exchange, ServerResponse response) {// 自定义日志记录log.error("Sentinel拦截异常: {}", response.statusCode());return super.writeResponse(exchange, response);}};}
}

六、动态规则配置（Nacos）

1. 添加依赖

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

2. 配置文件

spring:cloud:nacos:config:server-addr: localhost:8848file-extension: yamlgroup: SENTINEL_GROUP

3. Nacos 规则配置示例

# 流量控制规则
spring.cloud.sentinel.datasource.ds1.nacos.server-addr=localhost:8848
spring.cloud.sentinel.datasource.ds1.nacos.data-id=${spring.application.name}-flow-rules
spring.cloud.sentinel.datasource.ds1.nacos.rule-type=flow# 熔断规则
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.data-id=${spring.application.name}-degrade-rules
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.rule-type=degrade

七、测试验证

1. 限流测试

# 使用 Apache Benchmark 发送高频请求
ab -n 100 -c 10 http://localhost:10086/user/info

2. 熔断测试

// 模拟异常请求
for i in {1..100}; do curl -X POST http://localhost:10086/order/create -d '{}'; done

八、监控查看

1. 访问 Sentinel 控制台 http://localhost:8080
2. 查看实时监控：
   • 流控规则：流控规则 -> 网关流控
   • 熔断规则：熔断降级 -> 熔断规则
   • 实时QPS：簇点链路 -> /user/**

九、完整项目结构

src/main/java
├── config
│   ├── CircuitBreakerConfig.java    # 熔断配置
│   ├── RateLimitConfig.java         # 限流配置
│   └── GlobalExceptionHandler.java  # 全局异常处理
├── controller
│   └── ApiController.java           # 测试接口
└── GatewayApplication.java          # 启动类

十、注意事项

1. 版本兼容性：确保 Spring Cloud 版本与 Sentinel 版本匹配（如 2020.0.x + Sentinel 1.8.x）
2. 线程安全：动态规则配置需注意并发修改问题
3. 性能调优：根据实际业务调整 controlBehavior（如匀速排队模式）
4. 日志监控：建议开启 Sentinel 日志 logging.level.com.alibaba.csp.sentinel=DEBUG

通过以上配置，可实现网关层的精细化流量控制与容错机制，保障系统稳定性。

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