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

SpringCloudGateway结合Sentinel实现服务的限流，熔断与降级

• • • 一、依赖配置（pom.xml）
    • 二、配置文件（application.yml）
    • 三、限流配置（Java 代码）
    • • 1. 路由维度限流（ResourceMode.ROUTE_ID）
      • 2. 自定义 API 分组限流（ResourceMode.CUSTOM_API_NAME）
    • 四、熔断降级配置
    • • 1. 异常比例熔断（DegradeRule）
      • 2. 慢调用熔断
    • 五、降级响应自定义
    • • 1. 限流降级处理器
      • 2. 熔断降级处理器
      • 3. 全局异常处理器
    • 六、动态规则配置（Nacos）
    • • 1. 添加依赖
      • 2. 配置文件
      • 3. Nacos 规则配置示例
    • 七、测试验证
    • • 1. 限流测试
      • 2. 熔断测试
    • 八、监控查看
    • 九、完整项目结构
    • 十、注意事项
  • 相关文献

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-service
uri: lb://user-service
predicates:
- Path=/user/**
filters:
- StripPrefix=1
- id: order-service
uri: lb://order-service
predicates:
- Path=/order/**
filters:
- StripPrefix=1
sentinel:
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/json
redirect: /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 {
@PostConstruct
public 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 {
@PostConstruct
public 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 {
@PostConstruct
public 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 {
@Override
public 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 {
@Override
public 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 {
@Bean
public SentinelGatewayBlockExceptionHandler sentinelBlockExceptionHandler(
SentinelGatewayFilter sentinelGatewayFilter,
List<ViewResolver> viewResolvers,
  ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer) {
  return new SentinelGatewayBlockExceptionHandler(viewResolvers, serverCodecConfigurer) {
  @Override
  protected 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:8848
file-extension: yaml
group: 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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