支付系统可实现“全局-路由-接口-参数”四级流量管控

在支付场景中，Spring Cloud Gateway 作为流量入口，结合 Sentinel 可实现支付请求的精细化限流、熔断降级，保护后端支付服务免受流量冲击。以下是具体实现方案，涵盖环境搭建、核心配置、规则设计及支付场景适配：

一、技术选型与依赖配置

1. 核心组件

• Spring Cloud Gateway：支付流量入口，负责路由转发、请求过滤。
• Sentinel：提供网关层限流、熔断能力，依赖 sentinel-spring-cloud-gateway-adapter 适配模块。
• Sentinel Dashboard：可视化配置限流规则、监控流量指标。

2. 依赖引入（pom.xml）

<!-- Spring Cloud Gateway -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>

<!-- Sentinel 核心 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-core</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>

<!-- Sentinel 网关适配 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-spring-cloud-gateway-adapter</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>

<!-- Sentinel 控制台通信 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>

二、基础配置：网关与Sentinel整合

1. 配置Sentinel控制台通信（application.yml）

spring:
  application:
    name: pay-gateway  # 应用名称，将显示在Sentinel控制台
  cloud:
    gateway:
      routes:
        # 支付核心服务路由（订单支付）
        - id: pay-order-service
          uri: lb://pay-order-service  # 后端支付服务（负载均衡）
          predicates:
            - Path=/pay/order/**  # 匹配支付订单接口
          filters:
            - StripPrefix=1  # 去除路径前缀（/pay/order → /order）
        
        # 支付查询服务路由
        - id: pay-query-service
          uri: lb://pay-query-service
          predicates:
            - Path=/pay/query/**
          filters:
            - StripPrefix=1

        # 退款服务路由（非核心）
        - id: pay-refund-service
          uri: lb://pay-refund-service
          predicates:
            - Path=/pay/refund/**
          filters:
            - StripPrefix=1

# Sentinel配置
spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080  # Sentinel控制台地址
        port: 8719  # 与控制台通信的本地端口
      scg:
        # 限流后默认响应（JSON格式）
        fallback:
          mode: response
          response-body: '{"code":503,"msg":"支付请求繁忙，请稍后重试","success":false}'

2. 注册Sentinel网关过滤器

通过配置类注册 Sentinel 网关适配器，实现对网关请求的拦截与规则校验：

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.SentinelGatewayFilter;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.exception.SentinelGatewayBlockExceptionHandler;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.core.annotation.Order;
import org.springframework.http.codec.ServerCodecConfigurer;
import org.springframework.web.reactive.result.view.ViewResolver;

import java.util.List;

@Configuration
public class SentinelGatewayConfig {

    // 注册Sentinel网关过滤器（核心拦截器）
    @Bean
    @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
    public SentinelGatewayFilter sentinelGatewayFilter() {
        return new SentinelGatewayFilter();
    }

    // 注册限流异常处理器（自定义返回格式）
    @Bean
    @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
    public SentinelGatewayBlockExceptionHandler sentinelGatewayBlockExceptionHandler(
            List<ViewResolver> viewResolvers, 
            ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer) {
        return new SentinelGatewayBlockExceptionHandler(viewResolvers, serverCodecConfigurer);
    }
}

三、支付场景规则设计与实现

根据支付业务优先级（核心订单支付 > 查询 > 退款），设计多级限流规则：

1. 全局限流：控制网关总流量

目标：限制网关每秒总请求数，避免后端服务被整体压垮。
实现：在 Sentinel 控制台配置网关流控规则：

• 资源名：pay-gateway（网关应用名，代表全局）
• 阈值类型：QPS
• 阈值：10000（根据后端服务承载能力调整）
• 限流模式：直接
• 匹配策略：全部（对所有路由生效）

2. 路由级限流：按业务优先级分配流量

目标：为核心支付路由预留更多资源，非核心路由适当降级。

路由ID	业务类型	QPS阈值	说明
pay-order-service	订单支付（核心）	6000	保障60%总流量用于核心支付
pay-query-service	支付查询	3000	分配30%流量
pay-refund-service	退款（非核心）	1000	分配10%流量，超出则降级

配置方式：在 Sentinel 控制台新增网关流控规则，资源名填写路由ID（如 pay-order-service），阈值按上表设置。

3. 接口级限流：保护敏感支付接口

目标：对高频/高耗资源的具体接口（如 创建订单支付）单独限流。
实现：通过“路径匹配”精准控制，在控制台配置：

• 资源名：/pay/order/create（具体接口路径）
• 阈值类型：QPS
• 阈值：3000（每秒最多3000次创建支付请求）
• 限流模式：直接
• 匹配策略：路径

4. 热点参数限流：针对高风险场景

目标：限制单个用户/商户的高频支付请求（防止刷单、恶意请求）。
实现：通过 Sentinel 热点规则，对请求参数（如 userId）限流：

1. 定义热点参数资源：在网关过滤器中标记参数（需自定义 RequestOriginParser）：

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.request.SentinelGatewayRequestContext;
import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.util.SentinelGatewayUtil;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;

@Configuration
public class HotParamConfig {
    @Bean
    public GlobalFilter hotParamMarkFilter() {
        return (exchange, chain) -> {
            ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
            // 提取userId作为热点参数（假设从请求头或参数中获取）
            String userId = request.getHeaders().getFirst("X-User-Id");
            if (userId != null) {
                // 将userId标记为热点参数，资源名为接口路径
                String resource = request.getPath().value();
                SentinelGatewayRequestContext ctx = SentinelGatewayRequestContext.getCurrentContext();
                SentinelGatewayUtil.setHotParam(resource, userId);
            }
            return chain.filter(exchange);
        };
    }
}

2. 在控制台配置热点规则：

• 资源名：/pay/order/create
• 参数索引：0（对应标记的userId）
• 单机阈值：100（单个用户每秒最多100次支付请求）

5. 熔断降级：保护后端脆弱服务

目标：当后端支付服务（如对接某银行接口）响应慢或错误率高时，自动熔断，避免级联失败。
实现：配置网关熔断规则（针对路由）：

• 资源名：pay-order-service（路由ID）
• 熔断策略：慢调用比例
• 最大RT：500ms（超过500ms视为慢调用）
• 比例阈值：0.5（慢调用占比≥50%）
• 熔断时长：10s（熔断后10秒内直接返回降级响应）
• 最小请求数：100（统计窗口内至少100个请求才判断熔断）

四、规则持久化：避免重启丢失

支付场景规则需长期稳定生效，通过 Nacos 实现规则持久化：

1. 引入依赖：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>

2. 配置 Nacos 数据源（application.yml）：

spring:
  cloud:
    sentinel:
      datasource:
        # 网关流控规则持久化
        gw-flow:
          nacos:
            server-addr: localhost:8848
            data-id: pay-gateway-flow-rules
            group-id: SENTINEL_GROUP
            rule-type: gw-flow  # 网关流控规则类型
        # 热点规则持久化
        hot-param:
          nacos:
            server-addr: localhost:8848
            data-id: pay-gateway-hot-rules
            group-id: SENTINEL_GROUP
            rule-type: param_flow

3. 在 Nacos 中创建 pay-gateway-flow-rules 配置，内容为JSON格式的规则列表：

[
  {
    "resource": "pay-order-service",
    "count": 6000,
    "grade": 1,
    "limitApp": "default",
    "strategy": 0
  }
]

五、测试验证

1. 正常流量测试：用 JMeter 模拟每秒5000次 pay-order-service 请求，应全部通过。
2. 限流触发测试：模拟每秒7000次 pay-order-service 请求，超出的1000次应返回 503 支付请求繁忙。
3. 熔断测试：人为让后端 pay-order-service 接口响应延迟至1s，100个请求后，网关应触发熔断，10秒内直接返回降级响应。

六、支付场景特殊优化

• 优先级降级：限流时优先保障 VIP用户 支付请求（通过 limitApp 配置白名单）。
• 流量预热：大促开始时，通过“Warm Up”模式（预热时间30s）逐步提升 QPS 阈值，避免瞬间流量冲击。
• 日志追踪：集成 Sleuth + Zipkin，记录限流/熔断事件，便于排查支付失败原因。

总结

通过 Spring Cloud Gateway 与 Sentinel 的结合，支付系统可实现“全局-路由-接口-参数”四级流量管控，在保障核心支付业务稳定性的同时，灵活应对大促等高频场景。核心是按业务优先级分配资源，并通过规则持久化和监控告警确保系统长期可靠运行。