SpringCloud GateWay实现路由限流

RequestRateLimiterGatewayFilterFactory

Spring Cloud Gateway 内置了一个限流功能的过滤器工厂，那就是RequestRateLimiterGatewayFilterFactory ，它使用 Redis 和 Lua 脚本实现令牌桶算法的方式进行限流，允许你根据不同的规则（如 IP、URL、参数等）来限制请求的频率，可以根据访问速率和令牌桶容量来限制路由的访问。

令牌桶算法

令牌桶算法是一种常用的流量控制算法，常用于限制对某个资源或服务的并发访问数或请求速率。该算法基于一个固定容量的令牌桶，每个请求需要消耗一个令牌才能被处理，当令牌桶为空时，则拒绝请求或将请求放入等待队列中。同时，令牌桶会以一定的速率生成令牌。

令牌桶算法的实现通常涉及两个参数：令牌生成速率和令牌桶容量。令牌生成速率指的是每秒钟向令牌桶中添加的令牌数量，令牌桶容量指的是令牌桶最多能存储的令牌数量。

例如，如果令牌生成速率为10，令牌桶容量为20，如果令牌桶为空时，则每秒钟最多可以处理10个请求，当令牌桶满的时候，则每秒可以额外处理多20个请求。

令牌桶算法优点

平滑限流：令牌桶算法可以平滑地限制流量，避免突发限流的情况。它能够在一段时间内平均处理请求流量，而不是对每个请求进行严格限制。
适应突发流量：令牌桶算法能够适应突发流量的情况，例如在互联网应用中常见的用户突然涌入的情况。由于令牌桶可以存储一定数量的令牌，因此可以应对短时间内的流量激增，而不会导致流量瓶颈或系统过载。
可配置性：令牌桶算法的参数（如令牌生成速率、令牌桶容量等）可以根据实际需求进行调整，以满足不同的限流需求。这种可配置性使得令牌桶算法具有很大的灵活性。

实现限流

1、配置Redis：
因为RequestRateLimiterGatewayFilterFactory 过滤器工厂是使用redis来进行限流的，所以需要在Spring Boot的配置文件中，配置Redis连接信息。例如：

java">spring:
  redis:
    host: localhost
    port: 6379

2、配置限流过滤器：在Spring Cloud Gateway的配置文件中，为需要进行限流的路由配置限流过滤器。例如：

java">spring:
  cloud:
    gateway:
      routes:
        - id: my_route
          uri: http://example.com
          predicates:
            - Path=/my_route/**
          filters:
            - name: RequestRateLimiter
              args:
                redis-rate-limiter.replenish-rate: 10
                redis-rate-limiter.burst-capacity: 20
                key-resolver: "#{@remoteAddrKeyResolver}"

上述配置中，my_route是需要进行限流的路由配置，RequestRateLimiter是使用RequestRateLimiterGatewayFilterFactory实现限流的过滤器。redis-rate-limiter.replenish-rate参数指定了每秒钟生成的令牌数，redis-rate-limiter.burst-capacity参数指定了令牌桶的容量。

key-resolver：用于获取限流维度的实现类，可以根据ip、uri、设备号、用户id等进行限流，这里的remoteAddrKeyResolver是一个自定义的KeyResolver实现类，用于根据请求的远程地址来生成限流的Key。

3、实现KeyResolver：创建自定义的KeyResolver实现类

限流的过滤器需要根据一定的规则来确定流量的标识，通过实现KeyResolver接口可以定义我们的流量维度

下面就是根据请求的远程地址来生成限流的Key

java">@Component("remoteAddrKeyResolver")
public class RemoteAddrKeyResolver implements KeyResolver {

    @Override
    public Mono<String> resolve(ServerWebExchange exchange) {
        return Mono.just(exchange.getRequest().getRemoteAddress().getAddress().getHostAddress());
    }
}