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Spring?Cloud?Alibaba微服務(wù)組件Sentinel實(shí)現(xiàn)熔斷限流

 更新時(shí)間：2022年06月14日 15:22:54   作者：macrozheng  
這篇文章主要為大家介紹了Spring?Cloud?Alibaba微服務(wù)組件Sentinel實(shí)現(xiàn)熔斷限流過程示例，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

Sentinel簡(jiǎn)介

Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服務(wù)開發(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。可以在控制臺(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；
  • 廣泛的開源生態(tài)：提供開箱即用的與其它開源框架/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)。您可以通過實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展點(diǎn)，快速的定制邏輯。

安裝Sentinel控制臺(tái)

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.jar

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，通過如下地址可以進(jìn)行訪問：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)。

創(chuàng)建sentinel-service模塊

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，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：

<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>

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: '*'

限流功能

Sentinel Starter 默認(rèn)為所有的 HTTP 服務(wù)提供了限流埋點(diǎn)，我們也可以通過使用@SentinelResource來自定義一些限流行為。

創(chuàng)建RateLimitController類

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")
public class RateLimitController {
    /**
     * 按資源名稱限流，需要指定限流處理邏輯
     */
    @GetMapping("/byResource")
    @SentinelResource(value = "byResource",blockHandler = "handleException")
    public CommonResult byResource() {
        return new CommonResult("按資源名稱限流", 200);
    }
    /**
     * 按URL限流，有默認(rèn)的限流處理邏輯
     */
    @GetMapping("/byUrl")
    @SentinelResource(value = "byUrl",blockHandler = "handleException")
    public CommonResult byUrl() {
        return new CommonResult("按url限流", 200);
    }
    public CommonResult handleException(BlockException exception){
        return new CommonResult(exception.getClass().getCanonicalName(),200);
    }
}

根據(jù)資源名稱限流

我們可以根據(jù)@SentinelResource注解中定義的value（資源名稱）來進(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：

根據(jù)URL限流

我們還可以通過訪問的URL來限流，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，使用訪問的URL：

多次訪問該接口，會(huì)返回默認(rèn)的限流處理結(jié)果：http://localhost:8401/rateLimit/byUrl

自定義限流處理邏輯

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類用于自定義限流處理邏輯：

/**
 * Created by macro on 2019/11/7.
 */
public class CustomBlockHandler {
    public CommonResult handleException(BlockException exception){
        return new CommonResult("自定義限流信息",200);
    }
}

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")
public class RateLimitController {
    /**
     * 自定義通用的限流處理邏輯
     */
    @GetMapping("/customBlockHandler")
    @SentinelResource(value = "customBlockHandler", blockHandler = "handleException",blockHandlerClass = CustomBlockHandler.class)
    public CommonResult blockHandler() {
        return new CommonResult("限流成功", 200);
    }
}

熔斷功能

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來調(diào)用nacos-user-service服務(wù)所提供的接口來演示下該功能。

首先我們需要使用@SentinelRestTemplate來包裝下RestTemplate實(shí)例：

/**
 * Created by macro on 2019/8/29.
 */
@Configuration
public class RibbonConfig {
    @Bean
    @SentinelRestTemplate
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
}

添加CircleBreakerController類，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")
public class CircleBreakerController {
    private Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(CircleBreakerController.class);
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
    @Value("${service-url.user-service}")
    private String userServiceUrl;
    @RequestMapping("/fallback/{id}")
    @SentinelResource(value = "fallback",fallback = "handleFallback")
    public CommonResult fallback(@PathVariable Long id) {
        return restTemplate.getForObject(userServiceUrl + "/user/{1}", CommonResult.class, id);
    }
    @RequestMapping("/fallbackException/{id}")
    @SentinelResource(value = "fallbackException",fallback = "handleFallback2", exceptionsToIgnore = {NullPointerException.class})
    public CommonResult fallbackException(@PathVariable Long id) {
        if (id == 1) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        } else if (id == 2) {
            throw new NullPointerException();
        }
        return restTemplate.getForObject(userServiceUrl + "/user/{1}", CommonResult.class, id);
    }
    public CommonResult handleFallback(Long id) {
        User defaultUser = new User(-1L, "defaultUser", "123456");
        return new CommonResult<>(defaultUser,"服務(wù)降級(jí)返回",200);
    }
    public CommonResult handleFallback2(@PathVariable Long id, Throwable e) {
        LOGGER.error("handleFallback2 id:{},throwable class:{}", id, e.getClass());
        User defaultUser = new User(-2L, "defaultUser2", "123456");
        return new CommonResult<>(defaultUser,"服務(wù)降級(jí)返回",200);
    }
}

啟動(dòng)nacos-user-service和sentinel-service服務(wù)：

由于我們并沒有在nacos-user-service中定義id為4的用戶，所有訪問如下接口會(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
}

由于我們使用了exceptionsToIgnore參數(shù)忽略了NullPointerException，所以我們?cè)L問接口報(bào)空指針時(shí)不會(huì)發(fā)生服務(wù)降級(jí)：http://localhost:8401/breaker/fallbackException/2

與Feign結(jié)合使用

Sentinel也適配了Feign組件，我們使用Feign來進(jìn)行服務(wù)間調(diào)用時(shí)，也可以使用它來進(jìn)行熔斷。

首先我們需要在pom.xml中添加Feign相關(guān)依賴：

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

在application.yml中打開Sentinel對(duì)Feign的支持：

feign:
  sentinel:
    enabled: true #打開sentinel對(duì)feign的支持

在應(yīng)用啟動(dòng)類上添加@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)
public interface UserService {
    @PostMapping("/user/create")
    CommonResult create(@RequestBody User user);
    @GetMapping("/user/{id}")
    CommonResult<User> getUser(@PathVariable Long id);
    @GetMapping("/user/getByUsername")
    CommonResult<User> getByUsername(@RequestParam String username);
    @PostMapping("/user/update")
    CommonResult update(@RequestBody User user);
    @PostMapping("/user/delete/{id}")
    CommonResult delete(@PathVariable Long id);
}

創(chuàng)建UserFallbackService類實(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.
 */
@Component
public class UserFallbackService implements UserService {
    @Override
    public CommonResult create(User user) {
        User defaultUser = new User(-1L, "defaultUser", "123456");
        return new CommonResult<>(defaultUser,"服務(wù)降級(jí)返回",200);
    }
    @Override
    public CommonResult<User> getUser(Long id) {
        User defaultUser = new User(-1L, "defaultUser", "123456");
        return new CommonResult<>(defaultUser,"服務(wù)降級(jí)返回",200);
    }
    @Override
    public CommonResult<User> getByUsername(String username) {
        User defaultUser = new User(-1L, "defaultUser", "123456");
        return new CommonResult<>(defaultUser,"服務(wù)降級(jí)返回",200);
    }
    @Override
    public CommonResult update(User user) {
        return new CommonResult("調(diào)用失敗，服務(wù)被降級(jí)",500);
    }
    @Override
    public CommonResult delete(Long id) {
        return new CommonResult("調(diào)用失敗，服務(wù)被降級(jí)",500);
    }
}

在UserFeignController中使用UserService通過Feign調(diào)用nacos-user-service服務(wù)中的接口：

/**
 * Created by macro on 2019/8/29.
 */
@RestController
@RequestMapping("/user")
public class UserFeignController {
    @Autowired
    private UserService userService;
    @GetMapping("/{id}")
    public CommonResult getUser(@PathVariable Long id) {
        return userService.getUser(id);
    }
    @GetMapping("/getByUsername")
    public CommonResult getByUsername(@RequestParam String username) {
        return userService.getByUsername(username);
    }
    @PostMapping("/create")
    public CommonResult create(@RequestBody User user) {
        return userService.create(user);
    }
    @PostMapping("/update")
    public CommonResult update(@RequestBody User user) {
        return userService.update(user);
    }
    @PostMapping("/delete/{id}")
    public CommonResult delete(@PathVariable Long id) {
        return userService.delete(id);
    }
}

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
}

使用Nacos存儲(chǔ)規(guī)則

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。

原理示意圖

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。

功能演示

先在pom.xml中添加相關(guān)依賴：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>

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: flow

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
    }
]

相關(guān)參數(shù)解釋：

  • resource：資源名稱；
  • limitApp：來源應(yīng)用；
  • grade：閾值類型，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：

快速訪問測(cè)試接口，可以發(fā)現(xiàn)返回了限流處理信息：

參考資料

Spring Cloud Alibaba 官方文檔：https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki

使用到的模塊

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)

項(xiàng)目源碼地址

https://github.com/macrozheng/springcloud-learning

以上就是Spring Cloud Alibaba微服務(wù)組件Sentinel實(shí)現(xiàn)熔斷限流的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Spring Cloud Sentinel熔斷限流的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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