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SpringCloud微服务：Sentinel哨兵组件，管理服务限流和降级

2020年03月22日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

源码地址：github·点这里||gitee·点这里

一、基本简介

1、概念描述

sentinel 以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。包括核心的独立类库，监控台，丰富的使用场景验证。（这似乎是阿里开源组件的一贯作风，极其有特点，且特点很规律）

基本特性图：

补刀一句：这种图很多人可能不在意，但是一般官方给这个图就是该中间件的基本使用思路，与核心功能点。

2、基础性概念

  • 资源管理

资源是sentinel组件中的核心概念之一。应用服务器上脚本，静态页面，api接口，文件图片等都可以理解为资源，对于java开发者而言，api接口就是这里资源的概念。

  • 规则配置

sentinel组件通过流控规则的配置，来指定允许该资源（api接口）通过的请求次数，ip黑白名单，应用服务等。

  • 测试效果

qps：每秒查询率，是一台服务器每秒能够处理的查询次数。

tps：每秒处理事务数，事务处理整体倾向于整个过程。

二、框架环境整合

这里的环境主要整合nacos注册中心，feign服务，sentinel哨兵，和sentinel控制台。

1、基本依赖

这里的依赖需要参考官方文档，不同的环境使用不同的依赖，这里主要适配springcloud环境，所以使用如下包即可。

<dependency>
    <groupid>com.alibaba.cloud</groupid>
    <artifactid>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactid>
    <version>2.1.1.release</version>
</dependency>

2、控制台面板

这里直接从github下载一个控制台服务包即可，也可以自己下载源码，按照需求修改后自行打包。

java -jar sentinel-dashboard-1.7.1.jar

下载并启动控制台服务。

3、服务配置

这里主要是把用到的两个服务9001和9002连接到监控台。

spring:
  application:
    name: node09-nacos-9001
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
      config:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
        file-extension: yaml
    sentinel:
      transport:
        port: 9001
        dashboard: localhost:8080

最下面四行文件是哨兵控制台的主要配置，注意刚启动之后控制台是看不到连接的，有资源被触发之后才能看到。(附一张首页效果图)

三、流量控制

1、基本描述

流量控制（flow control），其原理是监控应用流量的 qps 或并发线程数等指标，当达到指定的阈值时对流量进行控制，以避免被瞬时的流量高峰冲垮，从而保障应用的高可用性。

2、限流规则

限流规则主要由下面几个因素组成。

  • resource：资源名，即限流规则的作用对象，对于java服务端开发而言就是执行的方法；
  • count: 限流阈值，单位时间内能按照规则通过的请求量；
  • grade: 限流阈值类型，qps 或并发线程数 ；
  • limitapp: 流控限制的指定应用来源，若为default则不区分调用来源；
  • strategy: 调用关系限流策略，直连，链路等；
  • controlbehavior: 流量控制效果，直接拒绝、warm up、匀速排队；

3、基本案例

  • 硬编码

配置规则

public class flowruleconfig {

    public static void initflowqpsrule(string resourcename) {
        list<flowrule> rules = new arraylist<>();
        flowrule rule = new flowrule(resourcename);
        // 修改这里参数，查看效果
        rule.setcount(100);
        rule.setgrade(ruleconstant.flow_grade_qps);
        rule.setlimitapp("default");
        rules.add(rule);
        flowrulemanager.loadrules(rules);
    }
}

该规则参考上面的限流因素，不难理解。

使用方式

@requestmapping(value = "/web/getorder",method = requestmethod.get)
public string getorder (@requestparam("id") integer id){
    flowruleconfig.initflowqpsrule("getorder");
    entry entry = null;
    try {
        // 定义资源，埋点
        entry = sphu.entry("getorder");
        // 保护的业务逻辑
        return "order=" + id ;
    } catch (exception e){
        e.printstacktrace();
    } finally {
        if (entry != null){entry.exit();}
    }
    return "order error" ;
}

测试的时候修改规则中count值，测试效果明显。

  • 编码简化

sphu.entry中可以设置处理类型，限流阈值。

@requestmapping(value = "/web/getstate",method = requestmethod.get)
public string getstate (@requestparam("id") integer id){
    entry entry = null;
    try {
        entry = sphu.entry("getorder",entrytype.in,2);
        return "state=" + id;
    }
    catch (blockexception e){
        e.printstacktrace();
    } finally {
        if (entry != null){entry.exit();}
    }
    return "state error" ;
}

不过这种模式依旧是代码入侵严重，不太符合现在编程的大趋势。sentinel支持通过@sentinelresource注解定义资源并配置。

4、测试效果

请求上述的两个测试接口，之后看控制台中9001服务的簇点链路。

可以基于控制台实时配置资源的：流控、降级、热点、授权等核心功能，服务重启之后配置也会重置。

四、服务熔断降级

1、注解详解

核心注解sentinelresource

用于定义资源，并提供可选的异常处理和 fallback 配置项。 @sentinelresource 注解包含以下属性：

  • value

资源名称，核心概念不能为空;

  • entrytype

entry 类型，可选项默认为 entrytype.out;

  • blockhandler

对应处理blockexception的函数名称，可选项。blockhandler函数访问范围需要是public，返回类型需要与原方法相匹配，参数类型需要和原方法相匹配并且最后加一个额外的参数，类型为blockexception。blockhandler函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数，则可以指定 blockhandlerclass为对应的类的class对象，注意对应的函数必须为 static 函数，否则无法解析。

  • fallback

fallback函数名称，可选项，用于在抛出异常的时候提供fallback处理逻辑。fallback函数可以针对所有类型的异常（除了 exceptionstoignore里面排除掉的异常类型）进行处理。fallback 函数签名和位置要求：返回值类型必须与原函数返回值类型一致；方法参数列表需要和原函数一致，或者可以额外多一个;

注意：这里可以这样理解blockhandler和fallback，fallback处理业务逻辑的异常，服务降级，blockhandler处理sentinel组件控制的阻断异常。

2、使用案例

9001接口服务

@service
public class flowserviceimpl implements flowservice {
    @resource
    private jdbctemplate jdbctemplate ;
    @sentinelresource(value = "getphone",blockhandler = "exceptionhandler", fallback = "fallback")
    @override
    public string getphone(integer id) {
        string sql = "select phone from d_phone where id="+id ;
        integer.parseint("hand") ;
        return jdbctemplate.queryforlist(sql,string.class).get(0) ;
    }
    // 降级处理
    public string fallback(integer id) {
        return "服务降级,id="+id ;
    }
    // 异常处理
    public string exceptionhandler(integer id,blockexception be) {
        be.printstacktrace();
        return "服务抛异常,id="+id ;
    }
}

9002请求服务

@requestmapping(value = "/web/getjdbc",method = requestmethod.get)
public string getjdbc () {
    return msgfeign.getjdbc() ;
}

3、效果测试

通过控制台配置9001的限流规则，然后刷接口看效果。

注意阻断异常和业务异常的返参区别。

4、对比hystrix组件

hystrix的核心点在于以隔离和熔断为主的容错机制，超时或被熔断的调用将会快速失败，并可以提供 fallback 机制；

sentinel核心点在于流量控制多样化，熔断降级服务，系统负载保护，实时监控和控制台；

补刀一句：对于流量控制类的组件，大部分场景是使用限流，服务降级这两块核心功能。

五、源代码地址

github地址：知了一笑
https://github.com/cicadasmile/spring-cloud-base
gitee地址：知了一笑
https://gitee.com/cicadasmile/spring-cloud-base

微服务系列组件

《eureka组件之服务注册与发现》

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