Sentinel 是一個(gè)由 阿里巴巴 開(kāi)源的分布式系統(tǒng)流量控制組件，專(zhuān)注于為微服務(wù)架構(gòu)提供流量控制、熔斷降級(jí)、系統(tǒng)負(fù)載保護(hù)等功能。

它特別適用于高并發(fā)、高可用性的分布式系統(tǒng)，能夠幫助開(kāi)發(fā)者保護(hù)系統(tǒng)免于因流量過(guò)載、系統(tǒng)崩潰、依賴(lài)不可用等情況而導(dǎo)致的服務(wù)不可用。

一、Sentinel 的核心功能

流量控制（Traffic Control）：

• 限流：在服務(wù)接口或者資源上進(jìn)行流量限制，確保系統(tǒng)在高負(fù)載情況下不會(huì)崩潰。
• QPS（每秒查詢(xún)數(shù)）：對(duì)每秒請(qǐng)求數(shù)進(jìn)行限制，超過(guò)設(shè)定閾值則拒絕請(qǐng)求。
• 并發(fā)線程數(shù)控制：控制在某個(gè)資源上同時(shí)處理請(qǐng)求的線程數(shù)，避免系統(tǒng)資源被過(guò)度消耗。

熔斷降級(jí)（Circuit Breaker）：

• 當(dāng)依賴(lài)服務(wù)出現(xiàn)故障時(shí)，Sentinel 可以自動(dòng)進(jìn)行熔斷處理，防止故障擴(kuò)展，降低系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。
• 根據(jù)定義的規(guī)則進(jìn)行降級(jí)，比如當(dāng)請(qǐng)求的失敗率超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行服務(wù)降級(jí)處理。
• 降級(jí)模式：可以配置為流量的百分比降級(jí)或者固定的線程數(shù)降級(jí)。

系統(tǒng)負(fù)載保護(hù)（System Load Protection）：

• Sentinel 可以通過(guò)系統(tǒng)負(fù)載（如 CPU、內(nèi)存、RT 等）來(lái)控制流量，確保在資源緊張時(shí)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生更大的壓力。
• 可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)負(fù)載狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整請(qǐng)求的流量，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

熱點(diǎn)參數(shù)限流（Hot Spot Parameter Flow Control）：

• 限流不僅僅可以基于資源來(lái)進(jìn)行，也可以基于請(qǐng)求中的參數(shù)來(lái)進(jìn)行。例如，可以限制某些特定參數(shù)的請(qǐng)求數(shù)量。

監(jiān)控與報(bào)警：

• Sentinel 提供了實(shí)時(shí)監(jiān)控能力，可以通過(guò) Web 控制臺(tái)或者日志進(jìn)行流量、系統(tǒng)負(fù)載、異常等信息的監(jiān)控。
• 支持與外部監(jiān)控系統(tǒng)（如 Prometheus、Grafana 等）集成，幫助開(kāi)發(fā)者實(shí)時(shí)了解系統(tǒng)狀態(tài)。

集群模式：

• Sentinel 支持集群模式，適用于微服務(wù)架構(gòu)中的多服務(wù)間的流量控制。
• 支持將流量控制策略分布到整個(gè)集群中，保證整個(gè)系統(tǒng)的流量調(diào)度和熔斷降級(jí)的一致性。

二、使用 Sentinel

添加依賴(lài)：

在 Spring Boot 項(xiàng)目中集成 Sentinel，首先需要在 pom.xml 中添加相關(guān)的依賴(lài)：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-core</artifactId>
    <version>1.8.3</version>
</dependency>

使用 @SentinelResource 注解：

在方法上使用 @SentinelResource 注解來(lái)定義流量控制和熔斷降級(jí)邏輯：

@SentinelResource(value = "createOrder")
@Override
public Order createOrder(Long productId, Long userId) {
    Product product = getProductFromRemoteWithLoadBalanceAnnotation(productId);

    // 使用 Feign 完成遠(yuǎn)程調(diào)用
    Product product = productFeignClient.getProductById(productId);
    Order order = new Order();
    order.setId(1L);
    
    // 總金額
    order.setTotalAmount(product.getPrice().multiply(new BigDecimal(product.getNum())));
    order.setUserId(userId);
    order.setNickName("zhangsan");
    
    return order;
}

@SentinelResource(value = "createOrder")：為 createOrder 方法添加了 Sentinel 的流量控制和熔斷降級(jí)功能。這意味著該方法在執(zhí)行時(shí)會(huì)受 Sentinel 管控，觸發(fā)流量控制或熔斷時(shí)，會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的降級(jí)邏輯（如返回默認(rèn)值或調(diào)用備用方法）。

productFeignClient.getProductById(productId)：使用 Feign 遠(yuǎn)程調(diào)用其他服務(wù)獲取產(chǎn)品信息。productFeignClient 是通過(guò) Feign 客戶(hù)端定義的接口，能夠調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù) getProductById 方法來(lái)獲取指定 productId 的產(chǎn)品信息。

三、異常處理

其中異常處理流程主要分為三個(gè)大類(lèi)：Web 接口的異常處理，@SentinelResource和 OpenFeign 調(diào)用的異常處理。涉及了不同的組件和處理方法:

1. Web 接口中的異常處理

在 Web 接口的異常處理中，主要使用 SentinelWebInterceptor 來(lái)攔截和處理請(qǐng)求中的異常。

1.1 SentinelWebInterceptor

• 這是 Sentinel 中用于 Web 接口流量控制的攔截器。當(dāng)請(qǐng)求的流量超出了預(yù)設(shè)的閾值（例如 QPS 限制），或者系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，Sentinel 會(huì)自動(dòng)觸發(fā) BlockException。
• 該攔截器可以捕獲限流（流量控制）和降級(jí)的異常，并通過(guò) BlockExceptionHandler 進(jìn)行處理。

1.2 默認(rèn) BlockExceptionHandler

• BlockExceptionHandler 是 Sentinel 默認(rèn)的異常處理器。當(dāng)發(fā)生限流或降級(jí)時(shí)，會(huì)調(diào)用默認(rèn)的 BlockExceptionHandler 進(jìn)行處理，通常它會(huì)返回一個(gè)簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤響應(yīng)，提示用戶(hù)請(qǐng)求被限流或服務(wù)降級(jí)。
• 處理邏輯通常是返回一個(gè)自定義的錯(cuò)誤消息，或者直接返回一個(gè) 500 或 429 狀態(tài)碼，表明請(qǐng)求被限制。

1.3 自定義 BlockExceptionHandler

• 自定義異常處理器：如果默認(rèn)的處理方式不符合需求，可以通過(guò)實(shí)現(xiàn) BlockExceptionHandler 接口來(lái)創(chuàng)建自定義的異常處理邏輯。
• 比如，你可以在自定義異常處理中加入詳細(xì)的日志記錄、告警機(jī)制、或者更復(fù)雜的錯(cuò)誤響應(yīng)格式。

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.PrintWriter;

@Component
public class MyBlockExceptionHandler implements BlockExceptionHandler {

    private ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();  // 用于將錯(cuò)誤信息轉(zhuǎn)換成 JSON 格式

    @Override
    public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response,
                       String resourceName, BlockException e) throws Exception {
        // 獲取響應(yīng)的 PrintWriter 用于向客戶(hù)端輸出響應(yīng)內(nèi)容
        PrintWriter writer = response.getWriter();

        // 設(shè)置響應(yīng)的內(nèi)容類(lèi)型為 JSON
        response.setContentType("application/json;charset=utf-8");

        // 創(chuàng)建一個(gè)自定義的錯(cuò)誤信息對(duì)象 R，包含錯(cuò)誤的代碼和消息
        R error = R.error(500, resourceName + " 被Sentinel 限制了, 原因: " + e.getMessage());

        // 使用 ObjectMapper 將錯(cuò)誤對(duì)象轉(zhuǎn)換為 JSON 字符串
        String json = objectMapper.writeValueAsString(error);

        // 將 JSON 寫(xiě)入響應(yīng)輸出流
        writer.write(json);
    }
}

@Component 注解：

• 該類(lèi)使用 @Component 注解標(biāo)記為 Spring Bean，確保 Spring 能掃描到該類(lèi)并進(jìn)行自動(dòng)注冊(cè)。
• 這個(gè)類(lèi)實(shí)現(xiàn)了 BlockExceptionHandler 接口，作為 Sentinel 的自定義異常處理器。

ObjectMapper 實(shí)例化：

• ObjectMapper 是 Jackson 庫(kù)中的一個(gè)類(lèi)，用于將 Java 對(duì)象轉(zhuǎn)換為 JSON 字符串。
• 我們?cè)?handle 方法中使用它來(lái)將錯(cuò)誤信息對(duì)象 R 轉(zhuǎn)換為 JSON 格式的字符串。

handle 方法：

• handle 方法會(huì)在 BlockException 發(fā)生時(shí)調(diào)用，這是 Sentinel 的異常處理方法。它接收以下參數(shù)：
• request：當(dāng)前請(qǐng)求對(duì)象。
• response：當(dāng)前響應(yīng)對(duì)象，用于輸出響應(yīng)。
• resourceName：觸發(fā)限制的資源名稱(chēng)（如 API 名稱(chēng)）。
• e：BlockException，是 Sentinel 拋出的異常，表示請(qǐng)求被限流或熔斷等原因阻塞。

2. @SentinelResource 注解中的異常(常用于控制器以外的類(lèi)上)

在使用 @SentinelResource 注解時(shí)，我們可以為特定資源配置 流量控制、降級(jí) 和 熔斷 等處理。

它可以和 blockHandler、fallback 配合使用，確保服務(wù)在流量限制或異常發(fā)生時(shí)進(jìn)行降級(jí)處理。

2.1 SentinelResourceAspect

• SentinelResourceAspect 是 Sentinel 的一個(gè)切面，它會(huì)在方法執(zhí)行時(shí)處理 流量控制（限流）和 異常降級(jí)。
• 當(dāng)觸發(fā) BlockException 時(shí)，會(huì)自動(dòng)調(diào)用配置好的 blockHandler 方法來(lái)處理限流異常；如果發(fā)生其他異常（如業(yè)務(wù)邏輯失敗），則會(huì)調(diào)用 fallback 方法進(jìn)行降級(jí)處理。

2.2 blockHandler

• blockHandler 是 @SentinelResource 注解中的一個(gè)參數(shù)，用于指定當(dāng)流量控制（限流）發(fā)生時(shí)，如何處理該異常。
• 我們通過(guò)定義一個(gè)處理被阻斷邏輯的blockHandler方法并使用注解將其與原始請(qǐng)求方法關(guān)聯(lián)。
• resource標(biāo)注的資源沒(méi)有違反規(guī)則,則調(diào)用真實(shí)的業(yè)務(wù)邏輯去返回真實(shí)的數(shù)據(jù),如果違反規(guī)則被滲透的限制了,則調(diào)用block handler指定的方法返回兜底數(shù)據(jù),也就是control最終要么得到一個(gè)真實(shí)數(shù)據(jù),要么得到一個(gè)兜底數(shù)據(jù)。

@SentinelResource(value = "createOrder", blockHandler = "createOrderFallback")
@Override
public Order createOrder(Long productId, Long userId) {
    // 使用 Feign 完成遠(yuǎn)程調(diào)用
    Product product = productFeignClient.getProductById(productId);
    Order order = new Order();
    order.setId(1L);

    // 總金額
    order.setTotalAmount(product.getPrice().multiply(new BigDecimal(product.getNum())));
    order.setUserId(userId);
    order.setNickName("zhangsan");
    order.setAddress("西安工業(yè)大學(xué)");

    // 遠(yuǎn)程查詢(xún)商品列表
    order.setProductList(Arrays.asList(product));

    return order;
}

// 降級(jí)回調(diào)
public Order createOrderFallback(Long productId, Long userId, BlockException e) {
    Order order = new Order();
    order.setId(0L);
    order.setTotalAmount(new BigDecimal("0"));
    order.setUserId(userId);
    order.setNickName("未注冊(cè)用戶(hù)");
    order.setAddress("異常信息: " + e.getClass());

    return order;
}

這段代碼保證了在請(qǐng)求被限流或發(fā)生異常時(shí)，能夠回退到一個(gè)默認(rèn)的響應(yīng)，從而避免系統(tǒng)崩潰。具體通過(guò) @SentinelResource 注解、blockHandler 機(jī)制實(shí)現(xiàn)了流量控制與異常降級(jí)處理。在控制后返回一個(gè)兜底回調(diào)數(shù)據(jù)。

2.3 fallback

• fallback 是 @SentinelResource 中的另一個(gè)參數(shù)，用于指定當(dāng)服務(wù)出現(xiàn)異常時(shí)（如服務(wù)不可用或業(yè)務(wù)異常），如何進(jìn)行服務(wù)降級(jí)處理。
• 降級(jí)后的邏輯通常是提供備用數(shù)據(jù)或簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤響應(yīng)。

最終總結(jié)起來(lái),我們的最佳實(shí)戰(zhàn)用法就是SentinelResource一般標(biāo)注在非control的這些層,你想要給哪些方法進(jìn)行保護(hù),你就加上這個(gè)注解,一旦違反規(guī)則以后,如果業(yè)務(wù)規(guī)定有兜底回調(diào)的數(shù)據(jù),那么就使用block handler去來(lái)指定兜底回調(diào),如果業(yè)務(wù)沒(méi)規(guī)定有兜底回調(diào),那我們也可以不用任何一種回調(diào)機(jī)制,直接讓異常拋給全局,由項(xiàng)目的spring boot全局異常處理器進(jìn)行處理。

3. OpenFeign 調(diào)用中的異常處理

在 OpenFeign 的調(diào)用中，Sentinel 同樣提供了流量控制和熔斷降級(jí)的功能。

3.1 SentinelFeign.builder()

• SentinelFeign.builder() 用于構(gòu)建 Feign 客戶(hù)端時(shí)集成 Sentinel 的流量控制和熔斷功能。當(dāng)進(jìn)行 Feign 調(diào)用時(shí)，Sentinel 會(huì)自動(dòng)為調(diào)用方法設(shè)置流量控制規(guī)則。
• 你可以通過(guò) SentinelFeign.builder() 配置流量控制和降級(jí)策略，并為 Feign 方法定義 blockHandler 和 fallback。

3.2 fallback

• 在 Feign 調(diào)用中，fallback 用于指定當(dāng)遠(yuǎn)程服務(wù)不可用或者請(qǐng)求超時(shí)時(shí)，如何降級(jí)。
• 可以為每個(gè) Feign 調(diào)用定義 fallback 方法，確保即使遠(yuǎn)程服務(wù)不可用，系統(tǒng)也能提供備用的返回值。

Feign 客戶(hù)端接口

@FeignClient(value = "service-product", fallback = ProductFeignClientFallback.class) // feign客戶(hù)端
public interface ProductFeignClient {
    @GetMapping("/product/{id}")
    Product getProductById(@PathVariable("id") Long id);
}

@FeignClient：定義了一個(gè) Feign 客戶(hù)端接口，value = "service-product" 表示它會(huì)向 service-product 服務(wù)發(fā)起請(qǐng)求，fallback 指定了降級(jí),ProductFeignClientFallback.class，當(dāng)遠(yuǎn)程調(diào)用失敗時(shí)會(huì)觸發(fā)該降級(jí)方法。

Feign 客戶(hù)端的降級(jí)處理：

@Component
public class ProductFeignClientFallback implements ProductFeignClient {
    @Override
    public Product getProductById(Long id) {
        System.out.println("降級(jí)回調(diào)....");
        Product product = new Product();
        product.setId(id);
        product.setPrice(new BigDecimal("0"));
        product.setProductName("未知商品");
        product.setNum(0);
        return product;
    }
}

4. Spring Boot 異常處理

4.1 SpringBoot 異常處理

• Sentinel 在 Spring Boot 中的集成也允許我們通過(guò) 全局異常處理 來(lái)捕獲和處理來(lái)自 Sentinel 的 BlockException。
• 在 Spring Boot 中，使用 @ControllerAdvice 可以集中處理所有的異常，包括 BlockException。如果請(qǐng)求被限流或服務(wù)降級(jí)，Spring Boot 會(huì)捕獲并處理這些異常，保證系統(tǒng)的高可用性

四、fallback 和 blockHandler 的區(qū)別

1. fallback：

• 目的：fallback 用于處理 業(yè)務(wù)異常，例如遠(yuǎn)程服務(wù)不可用、請(qǐng)求超時(shí)等。它提供一種備用的處理方式，以保證系統(tǒng)的可用性。
• 觸發(fā)時(shí)機(jī)：當(dāng)方法在正常執(zhí)行過(guò)程中發(fā)生異常時(shí)（例如 getProductById 方法無(wú)法獲取遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)時(shí)），fallback 會(huì)被調(diào)用。
• 使用場(chǎng)景：當(dāng)服務(wù)請(qǐng)求失敗時(shí)，fallback 會(huì)返回一個(gè)默認(rèn)值或一個(gè)特定的錯(cuò)誤響應(yīng)。例如，產(chǎn)品查詢(xún)失敗時(shí)，返回一個(gè)“未知商品”的占位符。

2. blockHandler：

• 目的：blockHandler 用于處理 流量控制相關(guān)的異常，例如當(dāng)系統(tǒng)流量超出預(yù)定閾值時(shí)，Sentinel 會(huì)觸發(fā)限流或熔斷，調(diào)用 blockHandler 來(lái)處理這些流量控制異常。
• 觸發(fā)時(shí)機(jī)：當(dāng) 流量控制（如限流、降級(jí)、熔斷）觸發(fā)時(shí)，blockHandler 會(huì)被調(diào)用，用來(lái)處理流量被阻塞的情況。
• 使用場(chǎng)景：當(dāng)請(qǐng)求被流量控制機(jī)制（如限流）阻塞時(shí)，blockHandler 會(huì)被觸發(fā)，返回限流信息或適當(dāng)?shù)慕导?jí)響應(yīng)。例如，系統(tǒng)在高并發(fā)場(chǎng)景下超過(guò)閾值時(shí)，blockHandler 會(huì)返回“請(qǐng)求過(guò)多”的提示。

總結(jié)

• fallback 主要是用于業(yè)務(wù)異常或服務(wù)不可用時(shí)提供備用邏輯，確保服務(wù)在出現(xiàn)故障時(shí)仍能返回合適的結(jié)果。
• blockHandler 主要是處理流量控制相關(guān)的異常（如限流、熔斷等），確保系統(tǒng)在流量過(guò)大或異常情況下不會(huì)崩潰。

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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