SpringCloud 网关与熔断：Gateway + Sentinel 快速入门

🎯 本文适合人群 ：SpringCloud 初学者、微服务开发者

⏱️ 阅读时长 ：25 分钟

📌 你将收获：掌握 Gateway 网关配置、Sentinel 熔断降级、流量控制

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📖 目录

• [一、Gateway 网关快速入门](#一、Gateway 网关快速入门)
• [二、Gateway 路由与过滤器](#二、Gateway 路由与过滤器)
• [三、Sentinel 熔断降级](#三、Sentinel 熔断降级)
• [四、Sentinel 流量控制](#四、Sentinel 流量控制)
• [五、Gateway + Sentinel 整合](#五、Gateway + Sentinel 整合)
• 六、常见面试题

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一、Gateway 网关快速入门

1.1 为什么需要网关？

没有网关的问题：

❌ 客户端需要知道所有服务地址
❌ 跨域（CORS）问题
❌ 每个服务都要写鉴权代码
❌ 限流、日志分散

使用网关：

客户端 → Gateway（统一入口）→ 各个微服务

✅ 统一入口
✅ 统一鉴权、限流
✅ 动态路由
✅ 协议转换

1.2 Gateway 核心概念

概念	说明	示例
Route（路由）	请求路径 → 目标服务	/user/** → user-service
Predicate（断言）	匹配条件	Path=/user/**
Filter（过滤器）	请求前后执行逻辑	鉴权、日志、限流

1.3 快速搭建 Gateway

步骤 1：依赖配置

<!-- pom.xml -->
<dependencies>
    <!-- Gateway -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
    </dependency>
    
    <!-- Nacos 服务发现 -->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>
    
    <!-- LoadBalancer -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

注意 ：Gateway 不要引入 spring-boot-starter-web，会冲突！

步骤 2：配置文件

# application.yml
server:
  port: 9000

spring:
  application:
    name: gateway-service
  
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
    
    gateway:
      routes:
        # 用户服务路由
        - id: user-route
          uri: lb://user-service  # lb = LoadBalancer
          predicates:
            - Path=/user/**
          filters:
            - StripPrefix=1  # 去掉 /user 前缀
        
        # 订单服务路由
        - id: order-route
          uri: lb://order-service
          predicates:
            - Path=/order/**
          filters:
            - StripPrefix=1

步骤 3：启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class GatewayApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
    }
}

步骤 4：测试

# 通过网关访问用户服务
curl http://localhost:9000/user/1001

# 实际转发到：http://user-service/1001

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二、Gateway 路由与过滤器

2.1 Predicate（断言）常用类型

断言	说明	示例
Path	路径匹配	Path=/user/**
Method	请求方法	Method=GET,POST
Header	请求头匹配	Header=X-Token, .*
Query	查询参数	Query=version, v2
Host	主机匹配	Host=**.example.com

组合使用：

predicates:
  - Path=/api/**
  - Method=GET,POST
  - Header=X-Token, .*

2.2 Filter（过滤器）常用类型

过滤器	作用	示例
StripPrefix	去掉路径前缀	StripPrefix=1
AddRequestHeader	添加请求头	AddRequestHeader=X-Gateway, Gateway
AddResponseHeader	添加响应头	AddResponseHeader=X-Time, 100ms
RewritePath	重写路径	RewritePath=/red/(.*), /$\{segment}

2.3 自定义全局过滤器（鉴权）

@Component
public class AuthGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        // ① 获取请求
        ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
        String path = request.getURI().getPath();
        
        // ② 白名单：登录接口不需要鉴权
        if (path.equals("/user/login")) {
            return chain.filter(exchange);
        }
        
        // ③ 获取 Token
        String token = request.getHeaders().getFirst("Authorization");
        
        // ④ 验证 Token
        if (token == null || !token.startsWith("Bearer ")) {
            ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
            response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
            return response.setComplete();
        }
        
        // ⑤ Token 合法，放行
        return chain.filter(exchange);
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        return -100;  // 优先级高
    }
}

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三、Sentinel 熔断降级

3.1 什么是熔断降级？

问题场景：雪崩效应

库存服务挂了：
用户请求 → 订单服务 → 库存服务（超时）
         ↓
      请求堆积 → 订单服务崩溃 → 系统瘫痪 ❌

解决方案：熔断器

使用 Sentinel：
订单服务 → 检测到库存服务异常 → 熔断器打开
         → 快速失败 → 返回降级响应 ✅

3.2 Sentinel 快速入门

步骤 1：添加依赖

<!-- Sentinel -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

步骤 2：配置文件

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080  # Sentinel 控制台
        port: 8719

步骤 3：定义资源

@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserController {

    @GetMapping("/{id}")
    @SentinelResource(
        value = "getUserById",  // 资源名
        blockHandler = "handleBlock",  // 限流/熔断降级方法
        fallback = "handleFallback"  // 异常降级方法
    )
    public User getUserById(@PathVariable Long id) {
        if (id < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("ID 不合法");
        }
        return new User(id, "用户" + id, 25, "user@example.com");
    }

    // 限流/熔断降级方法
    public User handleBlock(Long id, BlockException ex) {
        return new User(id, "系统繁忙", 0, "");
    }

    // 异常降级方法
    public User handleFallback(Long id, Throwable ex) {
        return new User(id, "服务异常", 0, "");
    }
}

3.3 熔断规则配置

@Configuration
public class SentinelConfig {

    @PostConstruct
    public void initRules() {
        List<DegradeRule> rules = new ArrayList<>();
        
        // 异常比例熔断
        DegradeRule rule = new DegradeRule("getUserById");
        rule.setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_RATIO);
        rule.setCount(0.5);  // 异常比例 50%
        rule.setTimeWindow(10);  // 熔断时长 10 秒
        rule.setMinRequestAmount(5);  // 最小请求数
        
        rules.add(rule);
        DegradeRuleManager.loadRules(rules);
    }
}

3.4 熔断器状态机

┌──────────┐
│  关闭    │ → 正常请求
└────┬─────┘
     │ 异常率 > 50%
     ↓
┌──────────┐
│  开启    │ → 拒绝所有请求
└────┬─────┘
     │ 等待 10 秒
     ↓
┌──────────┐
│  半开    │ → 尝试一次请求
└────┬─────┘
     ├─→ 成功 → 关闭
     └─→ 失败 → 开启

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四、Sentinel 流量控制

4.1 限流规则

策略	说明	示例
QPS	每秒请求数	QPS ≤ 100
并发线程数	同时处理的请求数	并发 ≤ 10

流控效果：

效果	说明
快速失败	超过阈值直接拒绝（默认）
Warm Up	预热，逐渐增加流量
排队等待	匀速排队，削峰填谷

4.2 限流规则配置

@PostConstruct
public void initFlowRules() {
    List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
    
    // QPS 限流
    FlowRule rule = new FlowRule("getUserById");
    rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
    rule.setCount(10);  // QPS = 10
    
    rules.add(rule);
    FlowRuleManager.loadRules(rules);
}

4.3 Sentinel 控制台

下载启动：

# 下载
wget https://github.com/alibaba/Sentinel/releases/download/1.8.6/sentinel-dashboard-1.8.6.jar

# 启动
java -jar sentinel-dashboard-1.8.6.jar

# 访问：http://localhost:8080
# 账号/密码：sentinel / sentinel

控制台功能：

• ✅ 实时监控（QPS、响应时间）
• ✅ 流控规则配置
• ✅ 熔断规则配置
• ✅ 热点参数限流

4.4 规则持久化到 Nacos

添加依赖：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>

配置文件：

spring:
  cloud:
    sentinel:
      datasource:
        flow:  # 流控规则
          nacos:
            server-addr: localhost:8848
            dataId: ${spring.application.name}-flow-rules
            groupId: SENTINEL_GROUP
            rule-type: flow

Nacos 创建配置：

[
  {
    "resource": "getUserById",
    "limitApp": "default",
    "grade": 1,
    "count": 10,
    "strategy": 0,
    "controlBehavior": 0
  }
]

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五、Gateway + Sentinel 整合

5.1 Gateway 集成 Sentinel

步骤 1：添加依赖

<!-- Sentinel Gateway -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
</dependency>

步骤 2：配置限流规则

@Configuration
public class GatewaySentinelConfig {

    @PostConstruct
    public void initRules() {
        Set<GatewayFlowRule> rules = new HashSet<>();
        
        // 针对路由限流
        GatewayFlowRule rule = new GatewayFlowRule("user-route")
            .setCount(10)  // QPS = 10
            .setIntervalSec(1);
        
        rules.add(rule);
        GatewayRuleManager.loadRules(rules);
        
        // 配置限流降级处理
        initBlockHandler();
    }

    private void initBlockHandler() {
        GatewayCallbackManager.setBlockHandler((exchange, ex) -> {
            Map<String, Object> result = new HashMap<>();
            result.put("code", 429);
            result.put("msg", "请求过于频繁，请稍后再试");
            
            return ServerResponse
                .status(HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS)
                .contentType(MediaType.APPLICATION_JSON)
                .body(BodyInserters.fromValue(result));
        });
    }
}

5.2 测试网关限流

# 快速请求 20 次
for i in {1..20}; do
  curl http://localhost:9000/user/1001
done

# 前 10 次：正常返回
# 后 10 次：限流返回 429

5.3 OpenFeign 集成 Sentinel

配置文件：

feign:
  sentinel:
    enabled: true  # 开启 Feign Sentinel 支持

定义降级类：

@FeignClient(
    name = "user-service",
    fallback = UserClientFallback.class  // 降级类
)
public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id}")
    User getUserById(@PathVariable Long id);
}

@Component
public class UserClientFallback implements UserClient {
    @Override
    public User getUserById(Long id) {
        // 降级逻辑
        return new User(id, "降级用户", 0, "");
    }
}

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六、常见面试题

面试题 1：Gateway 的工作原理是什么？

参考答案：

1. 接收请求
2. 匹配路由（Predicate）
3. 执行前置过滤器（鉴权、限流）
4. 转发请求到目标服务（LoadBalancer 负载均衡）
5. 接收响应
6. 执行后置过滤器（添加响应头、日志）
7. 返回响应

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面试题 2：Gateway 和 Zuul 的区别？

参考答案：

对比项	Gateway	Zuul
技术栈	WebFlux（响应式）	Servlet（阻塞式）
性能	高	一般
维护	✅ 持续维护	❌ 停止维护

推荐 ：新项目使用 Gateway！

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面试题 3：什么是熔断？什么是降级？

参考答案：

熔断（Circuit Breaker）：

• 当服务故障率达到阈值，自动切断调用
• 防止雪崩效应

降级（Fallback）：

• 服务不可用时，返回备用响应
• 保证核心功能可用

关系：熔断是手段，降级是结果

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面试题 4：Sentinel 的限流算法有哪些？

参考答案：

1. 快速失败：超过阈值直接拒绝（默认）
2. Warm Up：预热，逐渐增加流量
3. 排队等待：匀速排队，削峰填谷

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面试题 5：Sentinel 和 Hystrix 的区别？

参考答案：

对比项	Sentinel	Hystrix
功能	限流 + 熔断 + 系统保护	仅熔断
控制台	✅ 功能丰富	❌ 无
维护	✅ 持续维护	❌ 停止维护

推荐 ：新项目使用 Sentinel！

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面试题 6：如何实现灰度发布？

参考答案：

方案 1：基于权重（Nacos）

新版本：权重 10
旧版本：权重 90
→ 10% 流量到新版本

方案 2：基于请求头（Gateway）

predicates:
  - Header=X-Version, v2  # 带 v2 头的请求路由到新版本

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面试题 7：Gateway 如何实现跨域？

参考答案：

spring:
  cloud:
    gateway:
      globalcors:
        cors-configurations:
          '[/**]':
            allowedOrigins: "*"
            allowedMethods: "*"
            allowedHeaders: "*"

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面试题 8：Sentinel 如何持久化规则？

参考答案：

方式 1：推送到 Nacos

spring:
  cloud:
    sentinel:
      datasource:
        flow:
          nacos:
            server-addr: localhost:8848
            dataId: ${spring.application.name}-flow-rules

方式 2：推送到 Apollo

方式 3：推送到文件

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总结

本文介绍了 Gateway 和 Sentinel 的核心使用：

✅ Gateway ：统一网关入口，路由、鉴权、限流

✅ Sentinel ：流量控制、熔断降级、系统保护

✅ 整合：Gateway + Sentinel 实现网关限流

学习建议：

• 先搭建 Gateway，理解路由和过滤器
• 再学习 Sentinel，理解限流和熔断
• 最后整合实践，结合实际场景

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🎉 SpringCloud 系列博客完结！从微服务基础到 Gateway + Sentinel，带你全面掌握 SpringCloud 核心技术！

📚 系列回顾：

1. 微服务基础与 SpringCloud 核心作用
2. 五大核心组件全解析
3. Nacos 服务注册与发现实战
4. OpenFeign 服务调用与负载均衡
5. Gateway 网关与 Sentinel 熔断入门

💡 继续学习：

• SpringCloud Stream（消息驱动）
• Seata（分布式事务）
• Sleuth + Zipkin（链路追踪）