Spring Cloud Alibaba：Sentinel實(shí)現(xiàn)熔斷與限流
Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服務(wù)開(kāi)發(fā)的一站式解決方案，Sentinel 作為其核心組件之一，具有熔斷與限流等一系列服務(wù)保護(hù)功能，本文將對(duì)其用法進(jìn)行詳細(xì)介紹。
隨著微服務(wù)的流行，服務(wù)和服務(wù)之間的穩(wěn)定性變得越來(lái)越重要。 Sentinel 以流量為切入點(diǎn)，從流量控制、熔斷降級(jí)、系統(tǒng)負(fù)載保護(hù)等多個(gè)維度保護(hù)服務(wù)的穩(wěn)定性。
Sentinel具有如下特性:
豐富的應(yīng)用場(chǎng)景：承接了阿里巴巴近 10 年的雙十一大促流量的核心場(chǎng)景，例如秒殺，可以實(shí)時(shí)熔斷下游不可用應(yīng)用；
完備的實(shí)時(shí)監(jiān)控：同時(shí)提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控功能?？梢栽诳刂婆_(tái)中看到接入應(yīng)用的單臺(tái)機(jī)器秒級(jí)數(shù)據(jù)，甚至 500 臺(tái)以下規(guī)模的集群的匯總運(yùn)行情況；
廣泛的開(kāi)源生態(tài)：提供開(kāi)箱即用的與其它開(kāi)源框架/庫(kù)的整合模塊，例如與 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合；
完善的 SPI 擴(kuò)展點(diǎn)：提供簡(jiǎn)單易用、完善的 SPI 擴(kuò)展點(diǎn)。您可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展點(diǎn)，快速的定制邏輯。
Sentinel控制臺(tái)是一個(gè)輕量級(jí)的控制臺(tái)應(yīng)用，它可用于實(shí)時(shí)查看單機(jī)資源監(jiān)控及集群資源匯總，并提供了一系列的規(guī)則管理功能，如流控規(guī)則、降級(jí)規(guī)則、熱點(diǎn)規(guī)則等。
我們先從官網(wǎng)下載Sentinel，這里下載的是sentinel-dashboard-1.6.3.jar文件，下載地址：https://github.com/alibaba/Sentinel/releases
下載完成后在命令行輸入如下命令運(yùn)行Sentinel控制臺(tái)：
java -jar sentinel-dashboard-1.6.3.jarCopy to clipboardErrorCopied
Sentinel控制臺(tái)默認(rèn)運(yùn)行在8080端口上，登錄賬號(hào)密碼均為sentinel，通過(guò)如下地址可以進(jìn)行訪問(wèn)：http://localhost:8080
Sentinel控制臺(tái)可以查看單臺(tái)機(jī)器的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
這里我們創(chuàng)建一個(gè)sentinel-service模塊，用于演示Sentinel的熔斷與限流功能。
在pom.xml中添加相關(guān)依賴(lài)，這里我們使用Nacos作為注冊(cè)中心，所以需要同時(shí)添加Nacos的依賴(lài)：
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId></dependency>Copy to clipboardErrorCopied
在application.yml中添加相關(guān)配置，主要是配置了Nacos和Sentinel控制臺(tái)的地址：
server:
? port: 8401
spring:
? application:
? ? name: sentinel-service
? cloud:
? ? nacos:
? ? ? discovery:
? ? ? ? server-addr: localhost:8848 #配置Nacos地址
? ? sentinel:
? ? ? transport:
? ? ? ? dashboard: localhost:8080 #配置sentinel dashboard地址
? ? ? ? port: 8719
service-url:
? user-service: http://nacos-user-service
management:
? endpoints:
? ? web:
? ? ? exposure:
? ? ? ? include: '*'Copy to clipboardErrorCopied
Sentinel Starter 默認(rèn)為所有的 HTTP 服務(wù)提供了限流埋點(diǎn)，我們也可以通過(guò)使用@SentinelResource來(lái)自定義一些限流行為。
創(chuàng)建RateLimitController類(lèi)
用于測(cè)試熔斷和限流功能。
/**
* 限流功能
* Created by macro on 2019/11/7.
*/@RestController@RequestMapping("/rateLimit")publicclassRateLimitController{/**
? ? * 按資源名稱(chēng)限流，需要指定限流處理邏輯
? ? */@GetMapping("/byResource")@SentinelResource(value="byResource",blockHandler="handleException")publicCommonResultbyResource(){returnnewCommonResult("按資源名稱(chēng)限流",200);}/**
? ? * 按URL限流，有默認(rèn)的限流處理邏輯
? ? */@GetMapping("/byUrl")@SentinelResource(value="byUrl",blockHandler="handleException")publicCommonResultbyUrl(){returnnewCommonResult("按url限流",200);}publicCommonResulthandleException(BlockExceptionexception){returnnewCommonResult(exception.getClass().getCanonicalName(),200);}}Copy to clipboardErrorCopied
我們可以根據(jù)@SentinelResource注解中定義的value（資源名稱(chēng)）來(lái)進(jìn)行限流操作，但是需要指定限流處理邏輯。
流控規(guī)則可以在Sentinel控制臺(tái)進(jìn)行配置，由于我們使用了Nacos注冊(cè)中心，我們先啟動(dòng)Nacos和sentinel-service；
由于Sentinel采用的懶加載規(guī)則，需要我們先訪問(wèn)下接口，Sentinel控制臺(tái)中才會(huì)有對(duì)應(yīng)服務(wù)信息，我們先訪問(wèn)下該接口：http://localhost:8401/rateLimit/byResource
在Sentinel控制臺(tái)配置流控規(guī)則，根據(jù)@SentinelResource注解的value值：
快速訪問(wèn)上面的接口，可以發(fā)現(xiàn)返回了自己定義的限流處理信息：
我們還可以通過(guò)訪問(wèn)的URL來(lái)限流，會(huì)返回默認(rèn)的限流處理信息。
在Sentinel控制臺(tái)配置流控規(guī)則，使用訪問(wèn)的URL：
多次訪問(wèn)該接口，會(huì)返回默認(rèn)的限流處理結(jié)果：http://localhost:8401/rateLimit/byUrl
我們可以自定義通用的限流處理邏輯，然后在@SentinelResource中指定。
創(chuàng)建CustomBlockHandler類(lèi)用于自定義限流處理邏輯：
/**
* Created by macro on 2019/11/7.
*/publicclassCustomBlockHandler{publicCommonResulthandleException(BlockExceptionexception){returnnewCommonResult("自定義限流信息",200);}}Copy to clipboardErrorCopied
在RateLimitController中使用自定義限流處理邏輯：
/**
* 限流功能
* Created by macro on 2019/11/7.
*/@RestController@RequestMapping("/rateLimit")publicclassRateLimitController{/**
? ? * 自定義通用的限流處理邏輯
? ? */@GetMapping("/customBlockHandler")@SentinelResource(value="customBlockHandler",blockHandler="handleException",blockHandlerClass=CustomBlockHandler.class)publicCommonResultblockHandler(){returnnewCommonResult("限流成功",200);}}Copy to clipboardErrorCopied
Sentinel 支持對(duì)服務(wù)間調(diào)用進(jìn)行保護(hù)，對(duì)故障應(yīng)用進(jìn)行熔斷操作，這里我們使用RestTemplate來(lái)調(diào)用nacos-user-service服務(wù)所提供的接口來(lái)演示下該功能。
首先我們需要使用@SentinelRestTemplate來(lái)包裝下RestTemplate實(shí)例：
/**
* Created by macro on 2019/8/29.
*/@ConfigurationpublicclassRibbonConfig{@Bean@SentinelRestTemplatepublicRestTemplaterestTemplate(){returnnewRestTemplate();}}Copy to clipboardErrorCopied
添加CircleBreakerController類(lèi)，定義對(duì)nacos-user-service提供接口的調(diào)用：
/**
* 熔斷功能
* Created by macro on 2019/11/7.
*/@RestController@RequestMapping("/breaker")publicclassCircleBreakerController{privateLoggerLOGGER=LoggerFactory.getLogger(CircleBreakerController.class);@AutowiredprivateRestTemplaterestTemplate;@Value("${service-url.user-service}")privateStringuserServiceUrl;@RequestMapping("/fallback/{id}")@SentinelResource(value="fallback",fallback="handleFallback")publicCommonResultfallback(@PathVariableLongid){returnrestTemplate.getForObject(userServiceUrl+"/user/{1}",CommonResult.class,id);}@RequestMapping("/fallbackException/{id}")@SentinelResource(value="fallbackException",fallback="handleFallback2",exceptionsToIgnore={NullPointerException.class})publicCommonResultfallbackException(@PathVariableLongid){if(id==1){thrownewIndexOutOfBoundsException();}elseif(id==2){thrownewNullPointerException();}returnrestTemplate.getForObject(userServiceUrl+"/user/{1}",CommonResult.class,id);}publicCommonResulthandleFallback(Longid){UserdefaultUser=newUser(-1L,"defaultUser","123456");returnnewCommonResult<>(defaultUser,"服務(wù)降級(jí)返回",200);}publicCommonResulthandleFallback2(@PathVariableLongid,Throwablee){LOGGER.error("handleFallback2 id:{},throwable class:{}",id,e.getClass());UserdefaultUser=newUser(-2L,"defaultUser2","123456");returnnewCommonResult<>(defaultUser,"服務(wù)降級(jí)返回",200);}}Copy to clipboardErrorCopied
啟動(dòng)nacos-user-service和sentinel-service服務(wù)：
由于我們并沒(méi)有在nacos-user-service中定義id為4的用戶，所有訪問(wèn)如下接口會(huì)返回服務(wù)降級(jí)結(jié)果：http://localhost:8401/breaker/fallback/4
{
? ? "data": {
? ? ? ? "id": -1,
? ? ? ? "username": "defaultUser",
? ? ? ? "password": "123456"
? ? },
? ? "message": "服務(wù)降級(jí)返回",
? ? "code": 200
}Copy to clipboardErrorCopied
由于我們使用了exceptionsToIgnore參數(shù)忽略了NullPointerException，所以我們?cè)L問(wèn)接口報(bào)空指針時(shí)不會(huì)發(fā)生服務(wù)降級(jí)：http://localhost:8401/breaker/fallbackException/2
Sentinel也適配了Feign組件，我們使用Feign來(lái)進(jìn)行服務(wù)間調(diào)用時(shí)，也可以使用它來(lái)進(jìn)行熔斷。
首先我們需要在pom.xml中添加Feign相關(guān)依賴(lài)：
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId></dependency>Copy to clipboardErrorCopied
在application.yml中打開(kāi)Sentinel對(duì)Feign的支持：
feign:
? sentinel:
? ? enabled: true #打開(kāi)sentinel對(duì)feign的支持Copy to clipboardErrorCopied
在應(yīng)用啟動(dòng)類(lèi)上添加@EnableFeignClients啟動(dòng)Feign的功能；
創(chuàng)建一個(gè)UserService接口，用于定義對(duì)nacos-user-service服務(wù)的調(diào)用：
/**
* Created by macro on 2019/9/5.
*/@FeignClient(value="nacos-user-service",fallback=UserFallbackService.class)publicinterfaceUserService{@PostMapping("/user/create")CommonResultcreate(@RequestBodyUseruser);@GetMapping("/user/{id}")CommonResult<User>getUser(@PathVariableLongid);@GetMapping("/user/getByUsername")CommonResult<User>getByUsername(@RequestParamStringusername);@PostMapping("/user/update")CommonResultupdate(@RequestBodyUseruser);@PostMapping("/user/delete/{id}")CommonResultdelete(@PathVariableLongid);}Copy to clipboardErrorCopied
創(chuàng)建UserFallbackService類(lèi)實(shí)現(xiàn)UserService接口，用于處理服務(wù)降級(jí)邏輯：
/**
* Created by macro on 2019/9/5.
*/@ComponentpublicclassUserFallbackServiceimplementsUserService{@OverridepublicCommonResultcreate(Useruser){UserdefaultUser=newUser(-1L,"defaultUser","123456");returnnewCommonResult<>(defaultUser,"服務(wù)降級(jí)返回",200);}@OverridepublicCommonResult<User>getUser(Longid){UserdefaultUser=newUser(-1L,"defaultUser","123456");returnnewCommonResult<>(defaultUser,"服務(wù)降級(jí)返回",200);}@OverridepublicCommonResult<User>getByUsername(Stringusername){UserdefaultUser=newUser(-1L,"defaultUser","123456");returnnewCommonResult<>(defaultUser,"服務(wù)降級(jí)返回",200);}@OverridepublicCommonResultupdate(Useruser){returnnewCommonResult("調(diào)用失敗，服務(wù)被降級(jí)",500);}@OverridepublicCommonResultdelete(Longid){returnnewCommonResult("調(diào)用失敗，服務(wù)被降級(jí)",500);}}Copy to clipboardErrorCopied
在UserFeignController中使用UserService通過(guò)Feign調(diào)用nacos-user-service服務(wù)中的接口：
/**
* Created by macro on 2019/8/29.
*/@RestController@RequestMapping("/user")publicclassUserFeignController{@AutowiredprivateUserServiceuserService;@GetMapping("/{id}")publicCommonResultgetUser(@PathVariableLongid){returnuserService.getUser(id);}@GetMapping("/getByUsername")publicCommonResultgetByUsername(@RequestParamStringusername){returnuserService.getByUsername(username);}@PostMapping("/create")publicCommonResultcreate(@RequestBodyUseruser){returnuserService.create(user);}@PostMapping("/update")publicCommonResultupdate(@RequestBodyUseruser){returnuserService.update(user);}@PostMapping("/delete/{id}")publicCommonResultdelete(@PathVariableLongid){returnuserService.delete(id);}}Copy to clipboardErrorCopied
調(diào)用如下接口會(huì)發(fā)生服務(wù)降級(jí)，返回服務(wù)降級(jí)處理信息：http://localhost:8401/user/4
{
? ? "data": {
? ? ? ? "id": -1,
? ? ? ? "username": "defaultUser",
? ? ? ? "password": "123456"
? ? },
? ? "message": "服務(wù)降級(jí)返回",
? ? "code": 200
}Copy to clipboardErrorCopied
默認(rèn)情況下，當(dāng)我們?cè)赟entinel控制臺(tái)中配置規(guī)則時(shí)，控制臺(tái)推送規(guī)則方式是通過(guò)API將規(guī)則推送至客戶端并直接更新到內(nèi)存中。一旦我們重啟應(yīng)用，規(guī)則將消失。下面我們介紹下如何將配置規(guī)則進(jìn)行持久化，以存儲(chǔ)到Nacos為例。
首先我們直接在配置中心創(chuàng)建規(guī)則，配置中心將規(guī)則推送到客戶端；
Sentinel控制臺(tái)也從配置中心去獲取配置信息。
先在pom.xml中添加相關(guān)依賴(lài)：
<dependency><groupId>com.alibaba.csp</groupId><artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId></dependency>Copy to clipboardErrorCopied
修改application.yml配置文件，添加Nacos數(shù)據(jù)源配置：
spring:
? cloud:
? ? sentinel:
? ? ? datasource:
? ? ? ? ds1:
? ? ? ? ? nacos:
? ? ? ? ? ? server-addr: localhost:8848
? ? ? ? ? ? dataId: ${spring.application.name}-sentinel
? ? ? ? ? ? groupId: DEFAULT_GROUP
? ? ? ? ? ? data-type: json
? ? ? ? ? ? rule-type: flowCopy to clipboardErrorCopied
在Nacos中添加配置：
添加配置信息如下：
[
? ? {
? ? ? ? "resource": "/rateLimit/byUrl",
? ? ? ? "limitApp": "default",
? ? ? ? "grade": 1,
? ? ? ? "count": 1,
? ? ? ? "strategy": 0,
? ? ? ? "controlBehavior": 0,
? ? ? ? "clusterMode": false
? ? }
]Copy to clipboardErrorCopied
相關(guān)參數(shù)解釋?zhuān)?/p>
resource：資源名稱(chēng)；
limitApp：來(lái)源應(yīng)用；
grade：閾值類(lèi)型，0表示線程數(shù)，1表示QPS；
count：?jiǎn)螜C(jī)閾值；
strategy：流控模式，0表示直接，1表示關(guān)聯(lián)，2表示鏈路；
controlBehavior：流控效果，0表示快速失敗，1表示W(wǎng)arm Up，2表示排隊(duì)等待；
clusterMode：是否集群。
發(fā)現(xiàn)Sentinel控制臺(tái)已經(jīng)有了如下限流規(guī)則：
快速訪問(wèn)測(cè)試接口，可以發(fā)現(xiàn)返回了限流處理信息：
Spring Cloud Alibaba 官方文檔：https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki
springcloud-learning
├── nacos-user-service -- 注冊(cè)到nacos的提供User對(duì)象CRUD接口的服務(wù)
└── sentinel-service -- sentinel功能測(cè)試服務(wù)
