SpringCloud Alibaba (三)：Sentinel 流量控制組件
Sentinel 是什么
Sentinel 基本概念
資源
資源是 Sentinel 的關鍵概念。它可以是 Java 應用程序中的任何內容，例如，由應用程序提供的服務，或由應用程序調用的其它應用提供的服務，甚至可以是一段代碼。
只要通過 Sentinel API 定義的代碼，就是資源，能夠被 Sentinel 保護起來。大部分情況下，可以使用方法簽名，URL，甚至服務名稱作為資源名來標示資源。
規則
圍繞資源的實時狀態設定的規則，可以包括流量控制規則、熔斷降級規則以及系統保護規則。所有規則可以動態實時調整。
規則的種類
Sentinel 的所有規則都可以在內存態中動態地查詢及修改，修改之后立即生效。同時 Sentinel 也提供相關 API，供您來定制自己的規則策略。
Sentinel 支持以下幾種規則：流量控制規則、熔斷降級規則、系統保護規則、來源訪問控制規則 和 熱點參數規則。
流量控制規則 (FlowRule)
流量規則的定義0
重要屬性：
| Field | 說明 | 默認值 |
|---|---|---|
| resource | 資源名，資源名是限流規則的作用對象 | |
| count | 限流閾值 | |
| grade | 限流閾值類型，QPS 或線程數模式 | QPS 模式 |
| limitApp | 流控針對的調用來源 | default，代表不區分調用來源 |
| strategy | 調用關系限流策略：直接、鏈路、關聯 | 根據資源本身（直接） |
| controlBehavior | 流控效果（直接拒絕 / 排隊等待 / 慢啟動模式），不支持按調用關系限流 | 直接拒絕 |
同一個資源可以同時有多個限流規則。
通過代碼定義流量控制規則
理解上面規則的定義之后，我們可以通過調用 FlowRuleManager.loadRules() 方法來用硬編碼的方式定義流量控制規則，比如：
private static void initFlowQpsRule() { List<FlowRule> rules = new ArrayList<>(); FlowRule rule1 = new FlowRule(); rule1.setResource(resource); // Set max qps to 20 rule1.setCount(20); rule1.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS); rule1.setLimitApp("default"); rules.add(rule1); FlowRuleManager.loadRules(rules); }
更多詳細內容可以參考 流量控制。
熔斷降級規則包含下面幾個重要的屬性：
| Field | 說明 | 默認值 |
|---|---|---|
| resource | 資源名，即限流規則的作用對象 | |
| count | 閾值 | |
| grade | 熔斷策略，支持秒級 RT/秒級異常比例/分鍾級異常數 | 秒級平均 RT |
| timeWindow | 降級的時間，單位為 s |
同一個資源可以同時有多個降級規則。
理解上面規則的定義之后，我們可以通過調用 DegradeRuleManager.loadRules() 方法來用硬編碼的方式定義流量控制規則。
private static void initDegradeRule() { List<DegradeRule> rules = new ArrayList<>(); DegradeRule rule = new DegradeRule(); rule.setResource(KEY); // set threshold rt, 10 ms rule.setCount(10); rule.setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_RT); rule.setTimeWindow(10); rules.add(rule); DegradeRuleManager.loadRules(rules); }
更多詳情可以參考 熔斷降級。
系統保護規則 (SystemRule)
規則包含下面幾個重要的屬性：
| Field | 說明 | 默認值 |
|---|---|---|
load1 閾值，參考值 |
-1 (不生效) | |
| avgRt | -1 (不生效) | |
| maxThread | 入口流量的最大並發數 | -1 (不生效) |
| qps | 所有入口資源的 QPS | -1 (不生效) |
| highestCpuUsage | 當前系統的 CPU 使用率（0.0-1.0） | -1 (不生效) |
理解上面規則的定義之后，我們可以通過調用 SystemRuleManager.loadRules() 方法來用硬編碼的方式定義流量控制規則。
private void initSystemProtectionRule() { List<SystemRule> rules = new ArrayList<>(); SystemRule rule = new SystemRule(); rule.setHighestSystemLoad(10); rules.add(rule); SystemRuleManager.loadRules(rules); }
更多詳情可以參考 系統自適應保護。
訪問控制規則 (AuthorityRule)
很多時候，我們需要根據調用方來限制資源是否通過，這時候可以使用 Sentinel 的訪問控制（黑白名單）的功能。黑白名單根據資源的請求來源（origin）限制資源是否通過，若配置白名單則只有請求來源位於白名單內時才可通過；若配置黑名單則請求來源位於黑名單時不通過，其余的請求通過。
授權規則，即黑白名單規則（AuthorityRule）非常簡單，主要有以下配置項：
-
resource：資源名，即限流規則的作用對象 -
limitApp：對應的黑名單/白名單，不同 origin 用,分隔，如appA,appB -
strategy：限制模式，AUTHORITY_WHITE為白名單模式，AUTHORITY_BLACK為黑名單模式，默認為白名單模式
更多詳情可以參考 來源訪問控制。
熱點規則 (ParamFlowRule)
詳情可以參考 熱點參數限流。
Sentinel控制台
概述
Sentinel 提供一個輕量級的開源控制台，它提供機器發現以及健康情況管理、監控（單機和集群），規則管理和推送的功能。另外，鑒權在生產環境中也必不可少。這里，我們將會詳細講述如何通過簡單的步驟就可以使用這些功能。
接下來，我們將會逐一介紹如何整合 Sentinel 核心庫和 Dashboard，讓它發揮最大的作用。同時我們也在阿里雲上提供企業級的控制台：AHAS Sentinel 控制台，您只需要幾個簡單的步驟，就能最直觀地看到控制台如何實現這些功能。
Sentinel 控制台包含如下功能:
-
查看機器列表以及健康情況：收集 Sentinel 客戶端發送的心跳包，用於判斷機器是否在線。
-
監控 (單機和集群聚合)：通過 Sentinel 客戶端暴露的監控 API，定期拉取並且聚合應用監控信息，最終可以實現秒級的實時監控。
-
規則管理和推送：統一管理推送規則。
-
鑒權：生產環境中鑒權非常重要。這里每個開發者需要根據自己的實際情況進行定制。
更詳細內容，訪問 https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki
啟動Sentinel控制台
1.在Sentinel的github上下載 sentinel-dashboard.jar
https://github.com/alibaba/Sentinel/releases
2.在sentinel-dashboard.jar所在文件夾運行cmd，在cmd里運行以下啟動命令啟動sentinel-dashboard
java -Dserver.port=8081 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8081 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.7.2.jar
3.訪問 localhost:8081，進入Sentinel控制台，默認用戶和密碼都是 sentinel
SpringCloud Alibaba 整合 Sentinel
Sentinel 可以簡單的分為 Sentinel 核心庫和 Dashboard。核心庫不依賴 Dashboard，但是結合 Dashboard 可以取得最好的效果。
我們說的資源，可以是任何東西，服務，服務里的方法，甚至是一段代碼。使用 Sentinel 來進行資源保護，主要分為幾個步驟:
-
定義資源
-
定義規則
-
檢驗規則是否生效
先把可能需要保護的資源定義好，之后再配置規則。也可以理解為，只要有了資源，我們就可以在任何時候靈活地定義各種流量控制規則。在編碼的時候，只需要考慮這個代碼是否需要保護，如果需要保護，就將之定義為一個資源。
定義資源
1. 添加依賴
注意：在整合spring-cloud-starter-alibaba-sentinel和spring-cloud-starter-openfeign時，feign-core的版本要在10.1.0以上，即導入2.1.0.RELEASE或以上版本的openfeign，否則會報feign.RequestTemplate.path()Ljava/lang/String;異常，因為低版本openfeign的RequestTemplate類里沒有path方法
<dependency> <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId> <version>2.1.0.RELEASE</version> </dependency>
server:
port: 8080
spring:
application:
name: consumer-8080
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: 192.168.11.132:8848
sentinel:
transport:
dashboard: localhost:8081 # 將服務注冊到sentinel控制台
feign:
sentinel:
enabled: true #開啟feign的sentinel支持
management:
endpoints:
web:
exposure:
include: "*"
3.在controller需要保護的方法添加 @SentinelResource 注解，把方法定義為資源
@RestController public class FeignController { @Autowired private EchoService echoService; @SentinelResource(value = "echo", blockHandler = "echoBlockHandler", blockHandlerClass = EchoServiceBlockHandler.class) @GetMapping("/feign/echo/{string}") public String echo(@PathVariable("string")String string){ return echoService.echo(string); } }
@SentinelResource 用於定義資源，並提供可選的異常處理和 fallback 配置項。 @SentinelResource 注解包含以下屬性：
-
value：資源名稱，必需項（不能為空） -
entryType：entry 類型，可選項（默認為EntryType.OUT） -
blockHandler/blockHandlerClass:blockHandler對應處理BlockException的函數名稱，可選項。blockHandler 函數訪問范圍需要是public，返回類型需要與原方法相匹配，參數類型需要和原方法相匹配並且最后加一個額外的參數，類型為BlockException。blockHandler 函數默認需要和原方法在同一個類中。若希望使用其他類的函數，則可以指定blockHandlerClass為對應的類的Class對象，注意對應的函數必需為 static 函數，否則無法解析。 -
fallback：fallback 函數名稱，可選項，用於在拋出異常的時候提供 fallback 處理邏輯。fallback 函數可以針對所有類型的異常（除了exceptionsToIgnore里面排除掉的異常類型）進行處理。fallback 函數簽名和位置要求：-
返回值類型必須與原函數返回值類型一致；
-
方法參數列表需要和原函數一致，或者可以額外多一個
Throwable類型的參數用於接收對應的異常。 -
fallback 函數默認需要和原方法在同一個類中。若希望使用其他類的函數，則可以指定
fallbackClass為對應的類的Class對象，注意對應的函數必需為 static 函數，否則無法解析。
-
-
defaultFallback（since 1.6.0）：默認的 fallback 函數名稱，可選項，通常用於通用的 fallback 邏輯（即可以用於很多服務或方法）。默認 fallback 函數可以針對所以類型的異常（除了exceptionsToIgnore里面排除掉的異常類型）進行處理。若同時配置了 fallback 和 defaultFallback，則只有 fallback 會生效。defaultFallback 函數簽名要求：-
返回值類型必須與原函數返回值類型一致。
-
方法參數列表需要為空，或者可以額外多一個
Throwable類型的參數用於接收對應的異常。 -
defaultFallback 函數默認需要和原方法在同一個類中。若希望使用其他類的函數，則可以指定
fallbackClass為對應的類的Class對象，注意對應的函數必需為 static 函數，否則無法解析。
-
-
exceptionsToIgnore（since 1.6.0）：用於指定哪些異常被排除掉，不會計入異常統計中，也不會進入 fallback 邏輯中，而是會原樣拋出。
blockHandler 和 fallback區別：
blockHandler 函數會在原方法被限流/降級/系統保護的時候調用，而 fallback 函數會針對所有類型的異常。
如果一個資源同時對 blockHandler 和 fallback 都進行了配置，除了流量控制規則觸發時拋出的 BlockException 會進入 blockHandler 處理邏輯，其他規則觸發時都會進入fallback處理邏輯
4.創建EchoServiceBlockHandler類，建立blockHandler 處理邏輯
public class EchoServiceBlockHandler { private final static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(EchoServiceBlockHandler.class); public static String echoBlockHandler(String string, BlockException e){ logger.error("error: "+e); return "方法請求降級中"; } }
在應用程序里定義規則
1.在啟動類中定義規則，並加入容器中
@SpringBootApplication @EnableDiscoveryClient @EnableFeignClients public class Consumer8080 { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(Consumer8080.class, args); } @Bean public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect(){ return new SentinelResourceAspect(); } //流量控制規則 @Bean public static void initFlowRule(){ List<FlowRule> rules = new ArrayList<FlowRule>(); FlowRule flowRule = new FlowRule(); flowRule.setResource("echo"); //設置資源名，即流量控制規則的作用對象 flowRule.setCount(2); //設置限流閾值，此為QPS，即每秒最高訪問量 flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS); //限流閾值類型，QPS或線程數 rules.add(flowRule); FlowRuleManager.loadRules(rules); } }
2.訪問測試
訪問 http://localhost:8080/feign/echo/hi ，快速刷新，觸發流量控制規則，調用降級邏輯
在Sentinel控制台定義規則
在Sentinel控制台上我們可以簡單、靈活地管理規則以及推送規則，但是要注意的是，在Sentinel控制台上定義的規則是不會被持久化的，僅在內存中生存，當你重啟應用時，在Sentinel控制台上定義的規則將會丟失（應用程序里定義的規則在sentinel控制台上刪除，應用重啟后會重新生效）
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