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【深入理解SpringCloud微服务】Sentinel实战与原理剖析

article 2024/10/28 13:45:48

【深入理解SpringCloud微服务】Sentinel实战与原理剖析

  • Sentinel功能
  • Sentinel三种用法
    • 硬编码
    • 注解
    • 拦截器
    • 什么时候使用注解方式，什么时候使用拦截器方式？
  • Sentinel原理

Sentinel功能

Sentinel和Hystrix一样，也是一个微服务容错保护框架，想要知道Sentinel拥有什么功能，看一下它的控制台就知道了。

在这里插入图片描述

除了流控和熔断以外，比起Hystrix还增加了热点规则、系统规则、授权规则、集群流控等功能，所有Sentinel对比Hystrix是功能更丰富的。

在这里插入图片描述

Sentinel三种用法

硬编码

引入依赖

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-core</artifactId>
            <version>1.8.4</version>
        </dependency>

示例代码：

/**
 * @author huangjunyi
 * @date 2024/4/9 18:30
 * @desc
 */
public class SentinelDemo {

	// 注册流控规则
    static {
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        FlowRule rule = new FlowRule();
        // 定义资源名称
        rule.setResource("hello");
        // QPS模式限流，每秒2个
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(2);
        rules.add(rule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
    }

    private static void hello() {
        Entry entry = null;
        try {
        	// 通过SphU.entry(资源名)记录统计数据并执行给定资源的规则检查
            entry = SphU.entry("hello");
            System.out.println("hello");
        } catch (BlockException e) {
            System.out.println("限流了");
        } finally {
            if (entry != null) {
            	// 最后必须调用Entry#exit()才算完成
            	// Entry#exit()会进行一些数据的统计以及决定断路器是否打开
                entry.exit();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        hello();
        hello();
        // 第三次就限流了
        hello();
    }

}

执行代码后，可以看到第三次输出就流控了。
在这里插入图片描述

Sentinel的整体思路就是两步：

  1. 服务启动的时候往各种Mananger注册规则，比如以流控为例，就是往FlowRuleManager当中注册流控规则FlowRule，并且每个规则都有一个资源名称与其对应。
  2. 然后执行目标业务逻辑前先执行SphU.entry(资源名)，根据资源名称从FlowRuleManager（还是以流控为例）寻找对应的FlowRule进行校验，校验通过则执行业务逻辑，校验失败则抛异常。最后还要调用entry.exit()进行收尾工作。

在这里插入图片描述

Sentinel硬编码的使用方式是最原始的使用方式，后面两种方式都是基于硬编码方式做的扩展。想要理解Sentinel的原理，首先要了解硬编码方式的实现原理。

注解

引入依赖：除了sentinel-core以外，还要引入sentinel-annotation-aspectj

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-annotation-aspectj</artifactId>
            <version>1.8.4</version>
        </dependency>

配置类：

/**
 * @author huangjunyi
 * @date 2024/4/10 19:45
 * @desc
 */
@Configuration
public class AspectConfig {

    // 配置Sentinel的切面类，才能使@SentinelResource注解生效
    @Bean
    public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
        return new SentinelResourceAspect();
    }

}

初始化流控规则：

/**
 * @author huangjunyi
 * @date 2024/4/8 19:06
 * @desc
 */
@Component
public class FlowRuleInit {

    @PostConstruct
    public void init() {
        initFlowRules();
    }

    // 初始化流控规则，也可以在控制台中配置
    private static void initFlowRules(){
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("hello");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(2);
        rules.add(rule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
    }

}

Controller：

/**
 * @author huangjunyi
 * @date 2024/4/8 19:00
 * @desc
 */
@RestController
public class HelloController {

    // @SentinelResource主键指定资源名，以及降级回调方法
    @SentinelResource(value = "hello", blockHandler = "flowBlockHandler")
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        System.out.println("hello");
        return "hello";
    }

    // 被流控时的降级回调方法
    public String flowBlockHandler(BlockException blockException) {
        return "被流控了！";
    }

}

注解方式就是在目标方法上添加@SentinelResource注解，注解指定资源名称与配置的流控规则一致，流控效果就会生效。

在这里插入图片描述

如果是引入的spring-cloud-starter-alibaba-sentinel依赖，那就不需要配置Sentinel切面类了，spring-cloud-starter-alibaba-sentinel已经通过自动装配的方式帮我们配置好了。

在这里插入图片描述

拦截器

最后是拦截器的方式，这种方式是最方便的，不需要添加注解，默认是请求路径作为资源名称。

引入依赖：除了sentinel-core以外，还要引入sentinel-spring-webmvc-adapter

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-spring-webmvc-adapter</artifactId>
            <version>1.8.4</version>
        </dependency>

配置拦截器

/**
 * @author huangjunyi
 * @date 2024/4/8 19:04
 * @desc
 */
@Configuration
public class InterceptorConfig implements WebMvcConfigurer {

    @Override
    public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
        SentinelWebMvcConfig config = new SentinelWebMvcConfig();
        config.setBlockExceptionHandler(new DefaultBlockExceptionHandler());
        // 设置为true，资源名称前面要带方法名，设置为false则不需要
        config.setHttpMethodSpecify(true);
        config.setWebContextUnify(true);
        config.setOriginParser(request -> request.getHeader("S-user"));
        // 添加Sentinel的拦截器
        registry.addInterceptor(new SentinelWebInterceptor(config))
                .order(Integer.MIN_VALUE)
                .addPathPatterns("/**");
    }
}

配置流控规则，或者直接在控制台配置：

/**
 * @author huangjunyi
 * @date 2024/4/8 19:06
 * @desc
 */
@Component
public class FlowRuleInit {

    @PostConstruct
    public void init() {
        initFlowRules();
    }

    // 初始化流控规则，也可以在控制台中配置
    private static void initFlowRules(){
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        FlowRule rule = new FlowRule();
        // 由于拦截器的httpMethodSpecify属性配置为true，
        // 资源名称前面要带上方法名
        rule.setResource("GET:/hello");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(2);
        rules.add(rule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
    }

}

Controller：

/**
 * @author huangjunyi
 * @date 2024/4/8 19:00
 * @desc
 */
@RestController
public class HelloController {
    
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        System.out.println("hello");
        return "hello";
    }

}

使用拦截器方式，就不需要声明@SentinelResource注解了，如果通过控制台配置规则的话，甚至连上面FlowRuleInit的流控规则配置都可以不需要，只需要引入依赖jar包，然后配置一个拦截器即可。

在这里插入图片描述

Sentinel拦截器方式其实就是在拦截器SentinelWebInterceptor中执行硬编码时的模板代码。

在SentinelWebInterceptor的preHandle方法中执行SphU.entry(resourceName)方法，如果检查通过，则执行业务逻辑；检查不通过则抛出异常BlockException，SentinelWebInterceptor也会catch住异常并做相应处理。

最后SentinelWebInterceptor的afterCompletion方法会调用entry.exit()进行收尾。

在这里插入图片描述

什么时候使用注解方式，什么时候使用拦截器方式？

注解方式是网上示例最多的，但是如果我们有一百个一千个接口，难不成每个接口声明一个注解？也不是不可以，但何必这么麻烦呢？此时通过拦截器方式，默认以接口路径作为资源名称，不是更方便吗？剩下的就是在控制台配置规则。

但是拦截器方式也有注解方式做不到的地方，比如配置降级处理逻辑，以及热点参数限流。

在这里插入图片描述

这样，什么时候使用注解方式，什么时候使用拦截器方式，就很清楚了。

Sentinel原理

Sentinel底层利用了责任链模式，去处理每个不同的规则。

在这里插入图片描述

当第一次调用SphU.entry()方法时，会通过SPI机制加载指定的所有ProcessorSlot实现类，组装成一个ProcessorSlotChain，ProcessorSlotChain中每个Slot通过next指针链接形成一个单选链表。

SphU.entry()方法每次都会以责任链的方式沿着ProcessorSlotChain里的每个Slot往下执行，一旦某个Slot校验不通过，则终止不再往下，chain中的所有slot都校验通过，则返回Entry对象。

在这里插入图片描述

ProcessorSlotChain中有许多类型的Slot，我们不需要全部了解，但是有两个特别重要的我们必须要知道，一个是FlowSlot，另一个是DegradeSlot。FlowSlot对应流控规则的处理，DegradeSlot对应熔断规则的处理。它们俩一般放在chain的最末尾。

在这里插入图片描述


http://www.kler.cn/news/368767.html

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