SpringCloudAlibaba项目之Sentinel流量控制

SpringCloudAlibaba随笔目录

一、SpringCloudAlibaba项目之父工程搭建

二、SpringCloudAlibaba项目之Nacos搭建及服务注册

三、SpringCloudAlibaba项目之生产者与消费者

四、SpringCloudAlibaba项目之Ribbon负载均衡

五、SpringCloudAlibaba项目之OpenFeign远程调用

六、SpringCloudAlibaba项目之Nacos-config配置中心

七、SpringCloudAlibaba项目之Sentinel流量控制

八、SpringCloudAlibaba项目之Seata分布式事务

九、SpringCloudAlibaba项目之GateWay网关

十、SpringCloudAlibaba项目之SkyWalking链路追踪

SpringCloudAlibaba项目之Sentinel流量控制

1、Sentinel简介

　　Sentinel是阿里开源的项目，提供了流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度来保障服务之间的稳定性。

官网：https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki

Sentinel主要特性：

 2、Sentinel与Hystrix的区别

　　

关于Sentinel与Hystrix的区别见：https://yq.aliyun.com/articles/633786/

总体来说：

　　Hystrix常用的线程池隔离会造成线程上下切换的overhead比较大；Hystrix使用的信号量隔离对某个资源调用的并发数进行控制，效果不错，但是无法对慢调用进行自动降级；Sentinel通过并发线程数的流量控制提供信号量隔离的功能；

此外，Sentinel支持的熔断降级维度更多，可对多种指标进行流控、熔断，且提供了实时监控和控制面板，功能更为强大。

　　Sentinel 的所有规则都可以在内存态中动态地查询及修改，修改之后立即生效。同时 Sentinel 也提供相关 API，供您来定制自己的规则策略。

Sentinel 支持以下几种规则：流量控制规则、熔断降级规则、系统保护规则、来源访问控制规则 和 热点参数规则。

3、使用Sentinel 核心库体验流量控制

　　我们先使用springboot应用程序，快速搭建使用，体验流控效果。

 官网：https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E6%96%B0%E6%89%8B%E6%8C%87%E5%8D%97#%E5%85%AC%E7%BD%91-demo

 pom.xml中添加依赖

<!-- springweb 启动依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<!-- sentinel 核心库 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-core</artifactId>
    <version>1.8.2</version>
</dependency>

SentinelController接口：

/**
 * Sentinel接口流控测试
 */
@RestController
public class SentinelController {
    public static final String RESOURCE_NAME = "sentinel";//资源名

    //进行Sentinel流控
    @RequestMapping(value = "/sentinel")
    public String sentinelTest(){
        Entry entry = null;
        try {
            //sentinel针对资源进行限制
            entry = SphU.entry(RESOURCE_NAME);
            //被保护的业务逻辑
            String str = "Sentinel接口正常";
            System.out.println("====" + str + "====");
            return str;
        } catch (BlockException e) {
            e.printStackTrace();
            //资源访问阻止，被限流或被降级
            //进行相应的处理操作
            System.out.println("Sentinel接口被流控了");
            return "Sentinel接口被流控了";
        }catch (Exception e){
            // 若需要配置降级规则，需要通过这种方式记录业务异常
            Tracer.traceEntry(e,entry);
        }finally {
            if(entry != null){
                entry.exit();
            }
        }
        return null;
    }

    /**
     * 定义规则
     *
     * spring的初始化方法
     */
    @PostConstruct
    private static void initFlowRules(){
        //流控规则
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        //流控
        FlowRule rule = new FlowRule();
        //设置受保护的资源
        rule.setResource(RESOURCE_NAME);
        // 设置流控规则 QPS
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        //设置受保护资源的阈值
        // Set limit QPS to 20.
        rule.setCount(1);
        rules.add(rule);
        //加载配置好的规则
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
    }
}

访问地址：http://localhost:8080/sentinel

1秒钟之内访问一次正常，如果超过一次将被流控

 4、@SentinelResource 注解方式定义资源

 pom.xml文件添加依赖

<!-- 使用 @SentinelResource 注解依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-annotation-aspectj</artifactId>
    <version>1.8.2</version>
</dependency>

 SentinelAspectConfiguration配置bean

/**
 * 若您的应用使用了 Spring AOP（无论是 Spring Boot 还是传统 Spring 应用），
 * 您需要通过配置的方式将 SentinelResourceAspect 注册为一个 Spring Bean：
 */
@Configuration
public class SentinelAspectConfiguration {
    @Bean
    public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
        return new SentinelResourceAspect();
    }
}

SentinelController：

/**
 * Sentinel接口流控测试
 */
@RestController
public class SentinelController {
    public static final String USER_RESOURCE_NAME = "user";//资源名
/**
     * 定义规则
     *
     * spring的初始化方法
     */
    @PostConstruct
    private static void initFlowRules(){
        //流控规则
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();//流控
        FlowRule rule2 = new FlowRule();
        //设置受保护的资源
        rule2.setResource(USER_RESOURCE_NAME);
        // 设置流控规则 QPS
        rule2.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        //设置受保护资源的阈值
        // Set limit QPS to 20.
        rule2.setCount(1);
        rules.add(rule2);

        //加载配置好的规则
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
    }

    /**
     * 使用@SentinelResource进行Sentinel流控
     * @SentinelResource注解改善接口钟资源定义和被流控降级后的处理方法
     * 使用方法：1、添加依赖
     *           2、配置bean-SentinelResourceAspect
     *  value:定义流控资源
     *  blockHandler：设置流控降级后的处理方法（默认该方法必须声明在同一个类）
     *      如果不想在同一个类中，可以使用 blockHandlerClass 指定，但是方法必须是static
     *  fallback：当接口出现异常，就可以交给fallback指定的方法进行处理
     *      如果不想在同一个类中，可以使用 fallbackClass 指定，但是方法必须是static
     *
     *  注意：如果blockHandler和fallback方法同时指定了，则blockHandler优先级更高
     * @param id
     * @return
     */
    @RequestMapping(value = "/user")
    @SentinelResource(value = USER_RESOURCE_NAME,blockHandler = "blockHandlerForUserTest",fallback = "fallbackForUserTest")
    public User userTest(String id){
        int a = 1/0;
        return new User("张三");
    }

    /**
     * userTest流控降级后的处理方法
     * 注意：
     * 1、一定要是public
     * 2、返回值一定要和源方法（userTest）保证一致，包含源方法的参数
     * 3、可以在参数最后添加BlockException，可以区分是什么规则的处理方法
     * @param id
     * @param ex
     * @return
     */
    public User blockHandlerForUserTest(String id,BlockException ex){
        ex.printStackTrace();
        return new User("流控！");
    }

    /**
     * userTest异常后的处理方法
     * 注意：
     * 1、一定要是public
     * 2、返回值一定要和源方法（userTest）保证一致，包含源方法的参数
     * 3、可以在参数最后添加Throwable，可以区分是什么异常
     * @param id
     * @param e
     * @return
     */
    public User fallbackForUserTest(String id,Throwable e){
        e.printStackTrace();
        return new User("异常处理！");
    }
}

特别地，若 blockHandler 和 fallback 都进行了配置，则被限流降级而抛出 BlockException 时只会进入 blockHandler 处理逻辑。若未配置 blockHandler、fallback 和 defaultFallback，则被限流降级时会将 BlockException 直接抛出（若方法本身未定义 throws BlockException 则会被 JVM 包装一层 UndeclaredThrowableException）。

访问地址：http://localhost:8080/user

 5、服务降级规则体验

/**
 * Sentinel接口流控测试
 */
@RestController
public class SentinelController {
    public static final String DEGRADE_RESOURCE_NAME = "degrade";//降级资源名
/**
     * 定义服务降级规则
     *
     * spring的初始化方法
     */
    @PostConstruct
    private static void initDegradeRules(){
        //降级规则
        List<DegradeRule> DegradeRules = new ArrayList<>();
        //流控
        DegradeRule degradeRule = new DegradeRule();
        //设置受保护的资源
        degradeRule.setResource(DEGRADE_RESOURCE_NAME);
        // 设置规则测率： 异常数
        degradeRule.setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_COUNT);
        //设置异常数
        degradeRule.setCount(2);
        degradeRule.setTimeWindow(10);//10秒内发生的异常
        degradeRule.setMinRequestAmount(2);//最小请求数

        DegradeRules.add(degradeRule);
        //加载配置好的规则
        DegradeRuleManager.loadRules(DegradeRules);
    }

    @RequestMapping("/degrade")
    @SentinelResource(value = DEGRADE_RESOURCE_NAME,entryType = EntryType.IN,blockHandler = "blockHandlerForDegrade")
    public User degrade(String id) throws InternalException {
        // 异常数/比例
        throw new RuntimeException("异常");

        //慢调用比例
        /*TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        return new User("正常");*/
    }
/**
     * degrade服务降级的处理方法
     *
     * @param id
     * @param ex
     * @return
     */
    public User blockHandlerForDegrade(String id,BlockException ex){
        ex.printStackTrace();
        return new User("降级处理！");
    }
}

访问地址：http://localhost:8080/degrade

 6、控制台部署

控制台文档：https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%8F%B0

github下载地址（下载对应版本）：https://github.com/alibaba/Sentinel/releases

组件版本关系：https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki/%E7%89%88%E6%9C%AC%E8%AF%B4%E6%98%8E

从 release 页面 下载最新版本的控制台 jar 包，使用如下命令启动控制台：

java -Dserver.port=8080 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard.jar

其中 -Dserver.port=8080 用于指定 Sentinel 控制台端口为 8080。

从 Sentinel 1.6.0 起，Sentinel 控制台引入基本的登录功能，默认用户名和密码都是 sentinel。可以参考 鉴权模块文档 配置用户名和密码。

注：若您的应用为 Spring Boot 或 Spring Cloud 应用，您可以通过 Spring 配置文件来指定配置，详情请参考 Spring Cloud Alibaba Sentinel 文档。

7、客户端接入控制台（整合SpringCloud Alibaba）

 

 pom.xml文件添加依赖

<!-- sentinel 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

application.properties

# 应用名称
spring.application.name=service-sentinel
# 应用服务 WEB 访问端口
server.port=8081
# Sentinel 控制台地址
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=127.0.0.1:8858
# 取消Sentinel控制台懒加载
# 默认情况下 Sentinel 会在客户端首次调用的时候进行初始化，开始向控制台发送心跳包
# 配置 sentinel.eager=true 时，取消Sentinel控制台懒加载功能
spring.cloud.sentinel.eager=true
# 如果有多套网络，又无法正确获取本机IP，则需要使用下面的参数设置当前机器可被外部访问的IP地址，供admin控制台使用
# spring.cloud.sentinel.transport.client-ip=

OrderController

/**
 * 订单服务
 */
@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {

    /**
     * 新增订单
     * @return
     */
    @RequestMapping("/addOrder")
    public String addOrder(){
        System.out.println("订单新增成功");

        return "订单服务-订单新增成功";
    }
}

整合效果：

 8、BlockException统一异常处理

 

 MyBlockExceptionHandler异常处理类：

注意：想使用BlockException统一异常处理时，不能添加@SentinelResource

/**
 * BlockException统一异常处理
 */
@Component
public class MyBlockExceptionHandler implements BlockExceptionHandler {

    @Override
    public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, BlockException e) throws Exception {
        System.out.println("资源规则的详细信息：" + e.getRule());
        JSONObject resultObj = new JSONObject();
        if(e instanceof FlowException){
            resultObj.put("code",100);
            resultObj.put("msg","接口限流");
        }if(e instanceof DegradeException){
            resultObj.put("code",101);
            resultObj.put("msg","服务降级");
        }if(e instanceof ParamFlowException){
            resultObj.put("code",102);
            resultObj.put("msg","热点参数限流");
        }if(e instanceof SystemBlockException){
            resultObj.put("code",103);
            resultObj.put("msg","触发系统保护规则");
        }if(e instanceof AuthorityException){
            resultObj.put("code",104);
            resultObj.put("msg","授权规则不通过");
        }

        //返回json数据
        response.setStatus(500);
        response.setCharacterEncoding("UTF-8");
        response.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_VALUE);
        response.getWriter().write(resultObj.toString());
    }
}

控制台添加流控规则

测试效果：

 9、整合openFeign降级

 

 pom.xml添加依赖

<!-- nacos 服务注册发现（客户端）依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
<!-- sentinel 流量控制依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>
<!-- openfeign 远程调用依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

application.properties添加配置

# openfeign整合sentinel
feign.sentinel.enabled=true

StockOpenFeignServiceFallback服务降级实现类

@Component
public class StockOpenFeignServiceFallback implements StockOpenFeignService{

    @Override
    public String subStock(String id) {
        return "subStock-服务降级了！";
    }

    @Override
    public String addStock() {
        return "addStock-服务降级了！";
    }
}

StockOpenFeignService接口添加服务降级实现类

/**
 * 库存服务接口
 * name:指定调用rest接口所对应的服务名
 * path:指定调用rest接口所在的StockController指定的@RequestMapping
 */
@FeignClient(name = "service-stock",path = "stock",fallback = StockOpenFeignServiceFallback.class)
public interface StockOpenFeignService {

    //声明需要调用的rest接口对应的方法
    /**
     * 库存扣减
     * @return
     */
    @RequestMapping("/subStock/{id}")
    //@RequestLine("GET /subStock") //feign的原生注解
    String subStock(@PathVariable("id") String id);
    //String subStock(@Param("id") String id); //@PathVariable换成@Param

    /**
     * 库存新增
     * @return
     */
    @RequestMapping("/addStock")
    //@RequestLine("GET /addStock") //feign的原生注解
    String addStock();
}

访问地址：http://localhost:8082/order/addOrder

 10、Sentinel规则持久化

　　一旦我们重启应用，Sentinel规则将消失，生产环境需要将配置规则进行持久化，将限流配置规则持久化进Nacos保存，只要刷新到某个被流控的rest地址，sentinel控制台的流控规则就能看到，只要Nacos里面的配置不删除，针对Sentinel上的流控规则持续有效。

 pom.xml文件添加依赖

<!-- sentinel 规则持久化依赖 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>

application.properties

spring.application.name=service-sentinel
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr= 127.0.0.1:8848
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=localhost:8080
#默认8719，假如被占用了会自动从8719开始依次+1扫描。直至找到未被占用的端口
spring.cloud.sentinel.transport.port= 8719  
spring.cloud.sentinel.datasource.ds1.nacos.server-addr= 127.0.0.1:8848
spring.cloud.sentinel.datasource.ds1.nacos.dataId= service-sentinel
spring.cloud.sentinel.datasource.ds1.nacos.groupId= DEFAULT_GROUP
spring.cloud.sentinel.datasource.ds1.nacos.data-type= json
spring.cloud.sentinel.datasource.ds1.nacos.rule-type= flow

添加Nacos规则

[
    {
         "resource":"/order/addOrder",
         "limitApp":"default",
         "grade":1,
         "count":1,
         "strategy":0,
         "controlBehavior":0,
         "clusterMode":false
    }
]

resource: 资源名称
limitApp: 来源应用
grade: 阈值类型,0表示线程,1表示QPS
count: 单机阈值
strategy: 流控模式,0表示直接,1表示关联,2表示链路
controlBehavior: 流控效果,0表示快速失败,1表示Warm Up,2表示排队等待
clusterMode: 是否集群