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Sentinel中實現(xiàn)限流的兩種方法

 更新時間：2024年02月04日 11:39:27   作者：Java中文社群  
本文給大家介紹了Sentinel中實現(xiàn)限流的兩種方法,限流是一種通過控制系統(tǒng)對外提供的資源、服務或接口的訪問數(shù)量或速率,以保護系統(tǒng)免受過載的一種策略,需要的朋友可以參考下

限流是一種通過控制系統(tǒng)對外提供的資源、服務或接口的訪問數(shù)量或速率，以保護系統(tǒng)免受過載的一種策略。

它的目的是確保系統(tǒng)能夠在承受范圍內(nèi)提供穩(wěn)定和可靠的服務，避免因過多的請求而導致系統(tǒng)崩潰、資源耗盡或響應延遲過高的情況發(fā)生。

在 Sentinel 中，實現(xiàn)限流的方法有以下兩種：

  • 通過代碼方法實現(xiàn)限流。
  • 通過 Sentinel 控制臺設置實現(xiàn)限流。

1.通過代碼實現(xiàn)限流

通過代碼實現(xiàn)限流需要以下兩步方可實現(xiàn)：

  • 定義資源

    通過代碼定義資源。

    通過注解定義資源。

  • 定義限流規(guī)則

具體實現(xiàn)如下。

1.1 定義資源

定義資源可以通過代碼方式或注解方式來實現(xiàn)，具體實現(xiàn)如下。

① 通過代碼定義資源

可以通過代碼的的方式 SphU.entry("resourceName") 來定義資源，具體實現(xiàn)代碼如下：

@RequestMapping("/getuser")
public String getUser() {
    try (Entry entry = SphU.entry("getuser")) {
        // 被保護邏輯
        return "User";
    } catch (Exception e) {
        // 限流之后的業(yè)務邏輯
        return "被限流了";
    }
}

PS：SphU 是 Sentinel Protection Hotspot Util 的縮寫，Sentinel 熱點保護工具類。

② 通過注解方式定義資源

通過注解 @SentinelResource 也可以實現(xiàn)資源的定義，如下代碼所示：

// 定義資源和限流后觸發(fā)的方法
@SentinelResource(value = "resourceName", blockHandler = "myBlockHandler")
@RequestMapping("/getnamebyid")
public String getNameById(Integer id) {
return id + "-lei";
}
// 限流后觸發(fā)的方法
public String myBlockHandler(Integer id, BlockException blockException) {
    String msg = "Do myBlockHandler method.";
    System.out.println(msg);
    return msg;
}

其中，value 屬性定義的資源名稱，blockHandler 定義的是原方法被限流/降級/系統(tǒng)保護之后執(zhí)行的方法。

注意事項

  • 定義的限流方法 myBlockHandler 必須和原方法的返回值、參數(shù)保持一致；
  • 限流方法必須添加 BlockException 參數(shù)，不然會因為找不到合適的限流后執(zhí)行方法，而提示以下錯誤：

PS：其中“csp”表示 Concurrent Service Protection，即并發(fā)服務保護。

@SentinelResource 注解屬性說明：

  • value：資源名稱，必需項（不能為空）。
  • entryType：資源調(diào)用的流量類型：入口流量（EntryType.IN）和出口流量（EntryType.OUT），注意系統(tǒng)規(guī)則只對 IN 生效。
  • blockHandler/blockHandlerClass: 限流和熔斷時執(zhí)行 BlockException 所對應的方法名。
  • fallback/fallbackClass：非 BlockException 時，其他非限流、非熔斷時異常對應的方法。
  • exceptionsToIgnore：用于指定哪些異常被排除掉，不會計入異常統(tǒng)計中，也不會進入 fallback 邏輯中，而是會原樣拋出。

注：1.6.0 之前的版本 fallback 函數(shù)只針對熔斷降級異常（DegradeException）進行處理，不能針對業(yè)務異常進行處理。

1.2 定義限流規(guī)則

在 Spring Boot 項目中，只需要將限流規(guī)則添加到項目啟動時執(zhí)行即可，如下代碼所示：

public static void main(String[] args) {
    SpringApplication.run(SentinelDemoApplication.class, args);
    // 加載限流規(guī)則
    initFlowRules();
}

而限流規(guī)則定義如下：

private static void initFlowRules() {
    List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
    FlowRule rule = new FlowRule();
    rule.setResource("resourceName"); // 資源名稱
    rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS); // 根據(jù) QPS 限流
    rule.setCount(1); // QPS 閾值【每秒只允許通過一個請求】
    rule.setStrategy(RuleConstant.STRATEGY_DIRECT); // 調(diào)用關系限流策略【非必須設置】
    rule.setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT); // 流控效果【非必須設置】
    rule.setClusterMode(false); // 是否集群限流【非必須設置，默認非集群】
    rules.add(rule);
    FlowRuleManager.loadRules(rules);
}

其中：

  • setStrategy：設置調(diào)用關系限流策略，包含的值有：
    • 直接（RuleConstant.STRATEGY_DIRECT）【默認值】
    • 鏈路（RuleConstant.STRATEGY_RELATE）
    • 關聯(lián)（RuleConstant.STRATEGY_CHAIN）
  • setControlBehavior：設置流控效果，包含的值有：
    • 直接拒絕（RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT）【默認值】
    • 冷啟動（RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_WARM_UP）
    • 勻速啟動（RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_RATE_LIMITER）
    • 冷啟動+勻速啟動（RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_WARM_UP_RATE_LIMITER）

2.通過控制臺實現(xiàn)限流

Sentinel 還可以使用控制臺的方式進行限流，不過默認情況下限流規(guī)則是保存在內(nèi)存中，所以重啟之后規(guī)則會丟失，默認情況下下的推送流程如下：

它的實現(xiàn)步驟如下：

  • 下載并運行 Sentinel Dashboard（控制臺）。
  • 在程序中加入并配置 Sentinel Dashboard。
  • 在 Sentinel Dashboard 配置限流/熔斷等規(guī)則。
  • 驗證效果。

2.1 下載并運行Sentinel控制臺

我們可以從 Sentinel 官方倉庫下載最新版本的控制臺 jar 包，訪問地址：https://github.com/alibaba/Sentinel/releases

從 Sentinel 1.6.0 起，Sentinel 控制臺引入基本的登錄功能，默認用戶名和密碼都是 sentinel?？梢詤⒖?鑒權模塊文檔 配置用戶名和密碼，命令如下：

java -Dserver.port=18080 -Dsentinel.dashboard.auth.username=sentinel -Dsentinel.dashboard.auth.password=123456 -jar sentinel-dashboard.jar

Sentinel 控制臺啟動時的可選配置項：

配置項默認值描述
server.port8080指定端口
csp.sentinel.dashboard.serverlocalhost:8080指定地址
project.name-指定程序的名稱
sentinel.dashboard.auth.usernamesentinelDashboard 登錄賬號（需要版本1.6+）
sentinel.dashboard.auth.passwordsentinelDashboard 登錄密碼（需要版本1.6+）
server.servlet.session.timeout30分鐘登錄 Session 過期時間（需要版本1.6+）
配置為 7200 表示 7200 秒
配置為 60m 表示 60 分鐘

2.2 在程序中加入并配置 Sentinel

在需要進行流控的項目中加入 Sentinel 依賴：

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

其中，只有 dashboard 是必輸項，其他的都可以省略，他們的含義如下：

  • dashboard：sentinel 控制臺地址。
  • client-ip：當前客戶端 IP，不設置自動選擇一個 IP 注冊。
  • port：與 sentinel 通訊的端口，如不設置，會從 8719 開始掃描，依次 +1，直到找到未被占用的接口。
  • heartbeat-interval-ms：心跳發(fā)送周期，默認值是 10s。

2.3 設置規(guī)則

2.4 新增限流規(guī)則

參數(shù)說明：

  • 針對來源：Sentinel 可以針對調(diào)用者進行限流，填寫具體微服務名時，指定對此微服務進行限流 ，默認值為 default（不區(qū)分來源，全部限制）。
  • 閾值類型/單機閾值：用于限制和控制流量的一種度量標準的類型，可以為 QPS（Queries Per Second，每秒請求數(shù)）也可以為“并發(fā)線程數(shù)”。
    • QPS：每秒請求達到此值開始限流。
    • 并發(fā)線程數(shù)：請求此資源的線程達到某個值時限流。每個請求分配一個線程，當請求執(zhí)行時間長時，很快就會觸發(fā)限流，相反如果線程執(zhí)行速度快，那么限流觸發(fā)就會概率就會比較小。
  • 流控模式：流量控制模式。
    • 直接：接口達到限流條件時，直接限流。
    • 關聯(lián)：當關聯(lián)的資源達到閾值時，就限流自己。
    • 鏈路：指定資源從入口資源進來的流量，如果達到閾值，就進行限流。
  • 流控效果：流量控制效果。
    • 快速失敗：該方式是默認的流量控制方式，比如 QPS 超過任意規(guī)則的閾值后，新的請求就會被立即拒絕，拒絕方式為拋出 FlowException。這種方式適用于對系統(tǒng)處理能力確切已知的情況下，比如通過壓測確定了系統(tǒng)的準確水位時。
    • 排隊等待（也叫勻速通過）：排隊等待會嚴格控制請求通過的間隔時間，讓請求穩(wěn)定且勻速的通過，可以用來處理間隔性突發(fā)的高流量。例如搶票軟件，在某一秒或者一分鐘內(nèi)有大量的請求到來，而接下來的一段時間里處于空閑狀態(tài)，我們希望系統(tǒng)能夠在接下來的空余時間里也能出去這些請求，而不是直接拒絕。在設置排隊等待時，需要填寫超時時間。
    • Warm Up：此項叫做預熱或者冷啟動方式，此模式主要是防止流量突然增加時，直接把系統(tǒng)拉升到高水位可能瞬間把系統(tǒng)壓垮，通過"冷啟動"，讓通過的流量緩慢增加，在一定時間內(nèi)逐漸增加到閾值上限，給冷系統(tǒng)一個預熱的時間，避免冷系統(tǒng)被壓垮。當使用 Warm Up 模式時，我們還需要指定啟動時開放的 QPS 比例（DEFAULT_COLD_FACTOR，默認值為 3，代表 30%），以及系統(tǒng)預熱所需時長（warmUpPeriodSec，默認值是 10 秒）。

限流頁面當“是否集群”選中之后，就會是這樣的界面：

其中最后一項“失敗退化”中的 Token Server 含義如下： Token Server 是 Sentinel 用于集群流量控制的關鍵組件，它負責分發(fā)令牌并進行流量控制。當 Sentinel 的應用程序配置為集群限流模式時，它會向 Token Server 請求令牌，然后根據(jù)令牌情況來進行流量控制。如果 Token Server 不可用，可能是由于網(wǎng)絡故障、Token Server 實例崩潰等原因，這時候無法從 Token Server 獲取令牌。 Token Server 配置的含義如下：

  • 當配置選項為"是"時：表示當 Token Server 不可用時，Sentinel 會自動切換為單機限流模式。在單機限流模式中，Sentine 會從本地的限流規(guī)則進行流量控制，不再依賴 Token Server。這樣可以保證即使 Token Server 不可用，也能夠繼續(xù)對流量進行限制。
  • 當配置選項為"否"時：表示當 Token Server 不可用時，Sentinel 不會自動切換為單機限流模式，流量控制會被暫停，即無法進行限流，可能會導致服務負載過高。

最后

以上就是Sentinel中實現(xiàn)限流的兩種方法的詳細內(nèi)容，更多關于Sentinel限流的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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