Spring Cloud Gateway实现API访问频率限制
Spring Cloud Gateway实现API访问频率限制
- 一、为什么需要访问频率限制?
- 二、使用全局过滤器实现访问频率限制
- 步骤:
- 示例代码:
- 三、使用特定路由的过滤器实现访问频率限制
- 步骤:
- 示例代码:
- 四、总结
在微服务架构中,API网关扮演着至关重要的角色,它不仅负责路由请求,还能提供诸如安全性、监控和限流等功能。Spring Cloud Gateway作为Spring Cloud生态系统中的一员,提供了强大的路由和过滤功能。本文将详细介绍如何使用Spring Cloud Gateway的全局过滤器(Global Filters)或特定路由的过滤器(Gateway Filters)来实现对外部接口的访问频率限制。
一、为什么需要访问频率限制?
访问频率限制(Rate Limiting)是保护后端服务免受恶意或异常流量攻击的重要手段。通过限制客户端在一定时间窗口内的请求次数,可以有效防止服务过载,保障系统的稳定性和可用性。
二、使用全局过滤器实现访问频率限制
全局过滤器适用于对所有路由进行统一的访问频率限制。以下是实现这一功能的详细步骤和示例代码。
步骤:
-
创建一个自定义的全局过滤器: 实现
GlobalFilter接口,并在过滤器中实现访问频率限制逻辑。 -
配置过滤器: 将自定义的全局过滤器注册到Spring Cloud Gateway中。
示例代码:
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;import org.springframework.core.Ordered;import org.springframework.http.HttpStatus;import org.springframework.stereotype.Component;import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;import reactor.core.publisher.Mono;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;@Componentpublic class RateLimitGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {private final ConcurrentHashMap<String, AtomicInteger> requestCounts = new ConcurrentHashMap<>();@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {String ipAddress = exchange.getRequest().getRemoteAddress().getAddress().getHostAddress();AtomicInteger count = requestCounts.computeIfAbsent(ipAddress, k -> new AtomicInteger(0));if (count.incrementAndGet() > 10) { // 每秒最多10次请求exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS);return exchange.getResponse().setComplete();}return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {if (count.decrementAndGet() == 0) {requestCounts.remove(ipAddress);}}));}@Overridepublic int getOrder() {return Ordered.LOWEST_PRECEDENCE;}}
三、使用特定路由的过滤器实现访问频率限制
特定路由的过滤器适用于对特定路由进行访问频率限制。
步骤:
-
创建一个自定义的GatewayFilter工厂: 实现
GatewayFilterFactory接口,并在工厂中实现访问频率限制逻辑。 -
配置路由过滤器: 在路由配置中使用自定义的GatewayFilter工厂。
示例代码:
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilter;import org.springframework.cloud.gateway.filter.factory.AbstractGatewayFilterFactory;import org.springframework.http.HttpStatus;import org.springframework.stereotype.Component;import reactor.core.publisher.Mono;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;@Componentpublic class RateLimitGatewayFilterFactory extends AbstractGatewayFilterFactory<RateLimitGatewayFilterFactory.Config> {private final ConcurrentHashMap<String, AtomicInteger> requestCounts = new ConcurrentHashMap<>();public RateLimitGatewayFilterFactory() {super(Config.class);}@Overridepublic GatewayFilter apply(Config config) {return (exchange, chain) -> {String routeId = exchange.getRequest().getPath().toString();AtomicInteger count = requestCounts.computeIfAbsent(routeId, k -> new AtomicInteger(0));if (count.incrementAndGet() > config.getMaxRequestsPerSecond()) { // 每秒最多config.getMaxRequestsPerSecond()次请求exchange.getResponse().setStatusCode(HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS);return exchange.getResponse().setComplete();}return chain.filter(exchange).then(Mono.fromRunnable(() -> {if (count.decrementAndGet() == 0) {requestCounts.remove(routeId);}}));};}public static class Config {private int maxRequestsPerSecond;public int getMaxRequestsPerSecond() {return maxRequestsPerSecond;}public void setMaxRequestsPerSecond(int maxRequestsPerSecond) {this.maxRequestsPerSecond = maxRequestsPerSecond;}}}
在application.yml中配置路由过滤器:
cloud:gateway:routes:- id: rate_limited_routeuri: http://example.compredicates:- Path=/rate_limited_pathfilters:- name: RateLimitargs:maxRequestsPerSecond: 10
四、总结
通过以上步骤和示例代码,可以在Spring Cloud Gateway中实现对外部接口的访问频率限制。根据具体需求选择使用全局过滤器或特定路由的过滤器,可以有效保护后端服务免受异常流量攻击,提升系统的稳定性和可用性。
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