Spring Cloud Gateway熔斷集成

熔斷應用：
金融市場中的熔斷機制：在金融交易系統(tǒng)中，熔斷機制（Circuit Breaker）是一種市場保護措施，旨在預防市場劇烈波動時可能導致的系統(tǒng)性風險。當某個基準指數(shù)（如股票指數(shù)或期貨價格）在短時間內發(fā)生急劇上漲或下跌達到預先設定的閾值時，交易所會自動暫停交易一段時間或者限制漲跌幅度，類似于電器中的保險絲在電流過載時熔斷以切斷電流。例如，在美國股市中，曾經(jīng)存在三級熔斷機制，分別在標普500指數(shù)下跌7%、13%和20%時觸發(fā)。
分布式計算中的熔斷機制： 在分布式系統(tǒng)或微服務架構中，熔斷機制是一種容錯設計模式，其目的是防止因依賴的服務出現(xiàn)故障而引發(fā)整個系統(tǒng)的雪崩效應。當一個服務調用另一個服務時，如果后者頻繁失敗或響應時間過長，熔斷器組件（如Hystrix、Resilience4j或Alibaba Sentinel）就會“熔斷”該調用鏈路，不再繼續(xù)請求有問題的服務，而是直接返回預設的錯誤信息或默認值，同時給調用方提供一個快速的失敗反饋，而不是長時間等待或阻塞資源。在后續(xù)的一段時間內（冷卻期），即使問題服務恢復，熔斷器也可能保持打開狀態(tài)，僅在一段時間后嘗試半開狀態(tài)重新發(fā)起調用，以確認服務是否真正恢復正常。這樣可以確保整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并允許其他健康的服務不受影響地繼續(xù)運行。

Spring Cloud Gateway 本身并不自帶完整的熔斷機制，但在早期版本中可以通過集成 Hystrix 來實現(xiàn)服務熔斷和降級。然而，隨著Hystrix的維護狀態(tài)變更，社區(qū)推薦使用如Resilience4j或Alibaba Sentinel等其他更活躍的容錯庫。

SpringCloudGateway集成Hystrix實現(xiàn)熔斷

第一步添加依賴：

在pom.xml或build.gradle文件中引入Spring Cloud Gateway與Hystrix的相關依賴。

 <dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId></dependency>

第二部添加路由配置

在Spring Cloud Gateway配置中添加Hystrix過濾器，并定義相關的路由規(guī)則

  spring:cloud:gateway:routes:- id: your_route_iduri: lb://your_service_idpredicates:- Path=/api/** # 例如，匹配所有/api開頭的路徑filters:- name: Hystrixargs:name: fallbackcmdfallbackUri: forward:/fallback  # 當熔斷發(fā)生時轉發(fā)到的本地fallback處理邏輯

第三步添加回退提示

創(chuàng)建一個Controller或Endpoint來處理當Hystrix觸發(fā)熔斷時的回退操作。

  @RestControllerpublic class FallbackController {@GetMapping("/fallback")public Mono<String> fallback() {return Mono.just("Fallback response due to service unavailable.");}}

第四步添加Hystrix熔斷配置

確保Hystrix的全局配置已啟用，并根據(jù)需要配置熔斷閾值、超時時間等參數(shù)。

import com.netflix.hystrix.HystrixCommandProperties;@Configuration
public class HystrixConfiguration {@Beanpublic HystrixCommandProperties.Setter hystrixCommandProperties() {return HystrixCommandProperties.Setter().withExecutionTimeoutInMilliseconds(5000) // 設置命令執(zhí)行超時時間為5秒.withCircuitBreakerEnabled(true) // 啟用熔斷器.withCircuitBreakerErrorThresholdPercentage(50) // 當錯誤率達到50%時觸發(fā)熔斷.withCircuitBreakerSleepWindowInMilliseconds(30000); // 熔斷后的休眠窗口期為30秒}
}

hystrix:command:default: # 這里是全局默認配置，也可以針對特定命令鍵做單獨配置execution:isolation:thread:timeoutInMilliseconds: 5000 # 設置命令執(zhí)行超時時間為5秒circuitBreaker:enabled: true # 啟用熔斷器errorThresholdPercentage: 50 # 當錯誤率達到50%時觸發(fā)熔斷sleepWindowInMilliseconds: 30000 # 熔斷后的休眠窗口期為30秒

第五步實現(xiàn)熔斷邏輯

自定義熔斷 Hystrix Gateway Filter來完成熔斷邏輯的適配。

參考
import com.netflix.hystrix.HystrixCommand;
import com.netflix.hystrix.exception.HystrixRuntimeException;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilter;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.AbstractGatewayFilterFactory;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;public class HystrixGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory<HystrixGatewayFilterFactory.Config> {public static class Config {// 可配置屬性，如命令名稱、組鍵等private String commandKey;// 其他可能的配置項...// 構造函數(shù)和getters/setters省略...}@Overridepublic GatewayFilter apply(Config config) {return (exchange, chain) -> {// 創(chuàng)建Hystrix Command，封裝請求處理邏輯HystrixCommand<String> command = new HystrixCommand<String>(Setter.withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey(config.getCommandKey()))) {@Overrideprotected String run() throws Exception {// 執(zhí)行原始請求并獲取響應return chain.filter(exchange).block();}// 自定義fallback邏輯@Override

SpringCloudGateway集成Sentinel實現(xiàn)熔斷

第一步配置依賴

 <dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel-gateway</artifactId><version>{latest_version}</version></dependency>

  implementation 'com.alibaba.cloud:spring-cloud-starter-alibaba-sentinel-gateway:{latest_version}'

第二步配置攔截器

  spring:cloud:gateway:routes:- id: your_route_iduri: lb://your_service_idpredicates:- Path=/your-api-path/**filters:- name: SentinelGatewayFilterargs:resource: your_api_resource_namelimitApp: default # 可選，限制調用來源應用，默認不限制fallbackUri: forward:/fallback  # 可選，設置降級處理邏輯路徑

第三步啟動sentinel服務

通過 Docker 鏡像快速部署 Sentinel 控制臺

拉取 Sentinel 控制臺鏡像： 在終端中運行以下命令從 Docker Hub 拉取最新的 Sentinel 控制臺鏡像：

docker pull bladex/sentinel-dashboard

運行 Sentinel 控制臺容器： 使用以下命令創(chuàng)建并啟動一個 Docker 容器，其中 -p 參數(shù)用于映射宿主機端口到容器內部的 Sentinel 控制臺端口（默認為 8080），–name 參數(shù)用于指定容器名稱，-d 參數(shù)表示在后臺運行。

 docker run -d --name sentinel-dashboard -p 8080:8080 bladex/sentinel-dashboard

訪問 Sentinel 控制臺： Sentinel 控制臺服務啟動后，可以通過瀏覽器訪問 http://localhost:8080 來登錄控制臺。默認用戶名和密碼都是 sentinel。

手動下載編譯后的 jar 包運行

下載 Sentinel 控制臺 jar 包： 訪問 Sentinel GitHub Release 頁面 下載最新版本的 sentinel-dashboard.jar 文件。
運行 Sentinel 控制臺： 在下載目錄下，使用 Java 運行該 jar 包，并指定端口號（例如 8080）

 java -jar sentinel-dashboard.jar --server.port=8080

訪問 Sentinel 控制臺： 同樣地， Sentinel 控制臺服務啟動后，可以在瀏覽器中輸入 http://localhost:8080 來訪問和管理 Sentinel 策略。

配置熔斷規(guī)則

登錄 Sentinel 控制臺，為之前定義的資源名稱（例如 your_api_resource_name）配置流控、降級、系統(tǒng)保護等策略。

編寫降級處理邏輯

如果在配置中指定了 fallbackUri，則需要在服務端實現(xiàn)對應的降級處理邏輯，當觸發(fā)熔斷時將執(zhí)行這個邏輯。

yaml配置

在 Spring Cloud Gateway 的路由配置中，為 SentinelGatewayFilter 添加 fallbackUri 參數(shù)，指定一個本地處理熔斷或降級的 URI。

 spring:cloud:gateway:routes:- id: your_route_iduri: lb://your_service_idpredicates:- Path=/your-api-path/**filters:- name: SentinelGatewayFilterargs:resource: your_api_resource_namefallbackUri: forward:/fallback

具體實現(xiàn)

在您的 Spring Boot 應用中創(chuàng)建一個 Controller 或者 Endpoint 來處理這個 /fallback 請求。

@RestControllerpublic class FallbackController {@GetMapping("/fallback")public Mono<String> fallback(ServerWebExchange exchange) {// 這里可以根據(jù)需要自定義降級返回的內容return Mono.just("Fallback response due to service unavailable.");}}