Spring?Cloud?Alibaba微服務組件Sentinel實現(xiàn)熔斷限流
Sentinel簡介
Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服務開發(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保護功能，本文將對其用法進行詳細介紹。
隨著微服務的流行，服務和服務之間的穩(wěn)定性變得越來越重要。Sentinel 以流量為切入點，從流量控制、熔斷降級、系統(tǒng)負載保護等多個維度保護服務的穩(wěn)定性。
Sentinel具有如下特性:
- 豐富的應用場景：承接了阿里巴巴近 10 年的雙十一大促流量的核心場景，例如秒殺，可以實時熔斷下游不可用應用；
- 完備的實時監(jiān)控：同時提供實時的監(jiān)控功能?？梢栽诳刂婆_中看到接入應用的單臺機器秒級數(shù)據(jù)，甚至 500 臺以下規(guī)模的集群的匯總運行情況；
- 廣泛的開源生態(tài)：提供開箱即用的與其它開源框架/庫的整合模塊，例如與 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合；
- 完善的 SPI 擴展點：提供簡單易用、完善的 SPI 擴展點。您可以通過實現(xiàn)擴展點，快速的定制邏輯。
安裝Sentinel控制臺
Sentinel控制臺是一個輕量級的控制臺應用，它可用于實時查看單機資源監(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、降級規(guī)則、熱點規(guī)則等。
我們先從官網下載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行Sentinel控制臺：
java -jar sentinel-dashboard-1.6.3.jar
Sentinel控制臺默認運行在8080端口上，登錄賬號密碼均為 sentinel，通過如下地址可以進行訪問：http://localhost:8080
Sentinel控制臺可以查看單臺機器的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)。
創(chuàng)建sentinel-service模塊
這里我們創(chuàng)建一個sentinel-service模塊，用于演示Sentinel的熔斷與限流功能。
在pom.xml中添加相關依賴，這里我們使用Nacos作為注冊中心，所以需要同時添加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中添加相關配置，主要是配置了Nacos和Sentinel控制臺的地址：
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 默認為所有的 HTTP 服務提供了限流埋點，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控制臺進行配置，由于我們使用了Nacos注冊中心，我們先啟動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控制臺中才會有對應服務信息，我們先訪問下該接口：http://localhost:8401/rateLimit/byResource
- 在Sentinel控制臺配置流控規(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，會返回默認的限流處理信息。
在Sentinel控制臺配置流控規(guī)則，使用訪問的URL：
多次訪問該接口，會返回默認的限流處理結果：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 支持對服務間調用進行保護，對故障應用進行熔斷操作，這里我們使用RestTemplate來調用nacos-user-service服務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nacos-user-service提供接口的調用：
/**
* 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,"服務降級返回",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,"服務降級返回",200);
}
}啟動nacos-user-service和sentinel-service服務：
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返回服務降級結果：http://localhost:8401/breaker/fallback/4
{
"data": {
"id": -1,
"username": "defaultUser",
"password": "123456"
},
"message": "服務降級返回",
"code": 200
}由于我們使用了exceptionsToIgnore參數(shù)忽略了NullPointerException，所以我們訪問接口報空指針時不會發(fā)生服務降級：http://localhost:8401/breaker/fallbackException/2
與Feign結合使用
Sentinel也適配了Feign組件，我們使用Feign來進行服務間調用時，也可以使用它來進行熔斷。
首先我們需要在pom.xml中添加Feign相關依賴：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>在application.yml中打開Sentinel對Feign的支持：
feign:
sentinel:
enabled: true #打開sentinel對feign的支持在應用啟動類上添加@EnableFeignClients啟動Feign的功能；
創(chuàng)建一個UserService接口，用于定義對nacos-user-service服務的調用：
/**
* 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類實現(xiàn)UserService接口，用于處理服務降級邏輯：
/**
* 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,"服務降級返回",200);
}
@Override
public CommonResult<User> getUser(Long id) {
User defaultUser = new User(-1L, "defaultUser", "123456");
return new CommonResult<>(defaultUser,"服務降級返回",200);
}
@Override
public CommonResult<User> getByUsername(String username) {
User defaultUser = new User(-1L, "defaultUser", "123456");
return new CommonResult<>(defaultUser,"服務降級返回",200);
}
@Override
public CommonResult update(User user) {
return new CommonResult("調用失敗，服務被降級",500);
}
@Override
public CommonResult delete(Long id) {
return new CommonResult("調用失敗，服務被降級",500);
}
}在UserFeignController中使用UserService通過Feign調用nacos-user-service服務中的接口：
/**
* 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);
}
}調用如下接口會發(fā)生服務降級，返回服務降級處理信息：http://localhost:8401/user/4
{
"data": {
"id": -1,
"username": "defaultUser",
"password": "123456"
},
"message": "服務降級返回",
"code": 200
}使用Nacos存儲規(guī)則
默認情況下，當我們在Sentinel控制臺中配置規(guī)則時，控制臺推送規(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存中。一旦我們重啟應用，規(guī)則將消失。下面我們介紹下如何將配置規(guī)則進行持久化，以存儲到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
}
]相關參數(shù)解釋：
- resource：資源名稱；
- limitApp：來源應用；
- grade：閾值類型，0表示線程數(shù)，1表示QPS；
- count：單機閾值；
- strategy：流控模式，0表示直接，1表示關聯(lián)，2表示鏈路；
- controlBehavior：流控效果，0表示快速失敗，1表示Warm Up，2表示排隊等待；
clusterMode：是否集群。
發(fā)現(xiàn)Sentinel控制臺已經有了如下限流規(guī)則：
快速訪問測試接口，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 -- 注冊到nacos的提供User對象CRUD接口的服務 └── sentinel-service -- sentinel功能測試服務
項目源碼地址
https://github.com/macrozheng/springcloud-learning
以上就是Spring Cloud Alibaba微服務組件Sentinel實現(xiàn)熔斷限流的詳細內容，更多關于Spring Cloud Sentinel熔斷限流的資料請關注腳本之家其它相關文章！
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