Sentinel初识

Sentinel初识

Sentinel是什么

Sentinel,中文翻译为哨兵,是为微服务提供流量控制、熔断降级的功能,它和Hystrix提供的功能一样,可以有效的解决微服务调用产生的“雪崩”效应,为微服务系统提供了稳定性的解决方案。随着Hytrxi进入了维护期,不再提供新功能,Sentinel是一个不错的替代方案。通常情况,Hystrix采用线程池对服务的调用进行隔离,Sentinel才用了用户线程对接口进行隔离,二者相比,Hystrxi是服务级别的隔离,Sentinel提供了接口级别的隔离,Sentinel隔离级别更加精细,另外Sentinel直接使用用户线程进行限制,相比Hystrix的线程池隔离,减少了线程切换的开销。另外Sentinel的DashBoard提供了在线更改限流规则的配置,也更加的优化。

从官方文档的介绍,Sentinel 具有以下特征:

  • 丰富的应用场景: Sentinel 承接了阿里巴巴近 10 年的双十一大促流量的核心场景,例如秒杀(即突发流量控制在系统容量可以承受的范围)、消息削峰填谷、实时熔断下游不可用应用等。
  • 完备的实时监控: Sentinel 同时提供实时的监控功能。您可以在控制台中看到接入应用的单台机器秒级数据,甚至 500 台以下规模的集群的汇总运行情况。
  • 广泛的开源生态: Sentinel 提供开箱即用的与其它开源框架/库的整合模块,例如与 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合。您只需要引入相应的依赖并进行简单的配置即可快速地接入 Sentinel。
  • 完善的 SPI 扩展点: Sentinel 提供简单易用、完善的 SPI 扩展点。您可以通过实现扩展点,快速的定制逻辑。例如定制规则管理、适配数据源等。

Sentinel部署

下载地址:https://github.com/alibaba/Sentinel/releases

下载jar包后通过命令启动,如果要自定义端口号等内容的话,可以通过在启动命令中增加参数来调整,比如:-Dserver.port=8888

java -jar sentinel-dashboard-1.8.0.jar

默认情况下,sentinel-dashboard以8080端口启动,所以可以通过访问:localhost:8080来验证是否已经启动成功

注意:只有1.6.0及以上版本,才有这个简单的登录页面。默认用户名和密码都是sentinel。对于用户登录的相关配置可以在启动命令中增加下面的参数来进行配置:

  • -Dsentinel.dashboard.auth.username=sentinel: 用于指定控制台的登录用户名为 sentinel;
  • -Dsentinel.dashboard.auth.password=123456: 用于指定控制台的登录密码为 123456;如果省略这两个参数,默认用户和密码均为 sentinel
  • -Dserver.servlet.session.timeout=7200: 用于指定 Spring Boot 服务端 session 的过期时间,如 7200 表示 7200 秒;60m 表示 60 分钟,默认为 30 分钟;

如何在Spring Cloud中使用Sentinel

在工程共引入依赖

<dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
     <version>0.9.0.RELEASE</version> 
</dependency>

在工程的配置文件application.yml文件中配置,需要新增2个配置:

  • spring.cloud.sentinel.transport.port: 8719 ,这个端口配置会在应用对应的机器上启动一个 Http Server,该 Server 会与 Sentinel 控制台做交互。比如 Sentinel 控制台添加了1个限流规则,会把规则数据 push 给这个 Http Server 接收,Http Server 再将规则注册到 Sentinel 中。
  • spring.cloud.sentinel.transport.dashboard: 8080,这个是Sentinel DashBoard的地址。
spring:
  application:
    name: nacos-provider
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        port: 8719
        dashboard: localhost:8080

在Controller中加入@SentinelResource()注解

@GetMapping("/hi")
@SentinelResource(value="hi")
public String sayHello(@RequestParam String name){
    return name;
}

关于@SentinelResource 注解,有以下的属性:

  • value:资源名称,必需项(不能为空)
  • entryType:entry 类型,可选项(默认为 EntryType.OUT)
  • blockHandler / blockHandlerClass: blockHandler 对应处理 BlockException 的函数名称,可选项
  • fallback:fallback 函数名称,可选项,用于在抛出异常的时候提供 fallback 处理逻辑。

Sentinel DashBoard

在连续调用上面的接口后,打开Sentinel DashBoard就能实时看到调用监控了,如图所示:

实现限流控制

在/hi资源处设置接口的限流功能,在“+流控”按钮点击开设置界面如下,设置阈值类型为 qps,单机阈值为2

多刷新几次接口,就会提示**Blocked by Sentinel (flow limiting)**异常

实现限流的异常处理

默认情况下,Sentinel对控制资源的限流处理是直接抛出异常。在没有合理的业务承接或者前端对接情况下可以这样,但是正常情况为了更好的用户业务,都会实现一些被限流之后的特殊处理,我们不希望展示一个生硬的报错。那么只需要基于上面的例子做一些加工,比如:

    @GetMapping("/hi")
    @SentinelResource(value="hi",blockHandler = "exceptionHandler")
    public String sayHello(@RequestParam String name){
        return name;
    }
    /**
     * 限流与阻塞处理
     * @param str
     * @param ex
     */

    public String exceptionHandler(String str, BlockException ex) {
        log.error( "blockHandler:" + str, ex);
        return "访问次数过多";
    }

主要做了两件事:

  • 通过@SentinelResource注解的blockHandler属性制定具体的处理函数
  • 实现处理函数,该函数的传参必须与资源点的传参一样,并且最后加上BlockException异常参数;同时,返回类型也必须一样。

完成上面的改动之后,再尝试访问接口(注意限流规则需要配置好),此时前端就不会返回异常信息了,后端会打印exceptionHandler中定义的日志输出。而在实际应用的时候,只要根据业务需要对限流请求做缓存或者前端提示等都可以基于此方法来实现。

实现熔断降级

@SentinelResource注解除了可以用来做限流控制之外,还能实现与Hystrix类似的熔断降级策略。下面就来具体看看如何使用吧。

与限流一样,先使用**@SentinelResource**注解标记资源点

    @GetMapping("/test2")
    @SentinelResource(value="test2")
    public String test2(){
        throw new RuntimeException("系统异常");
    }

设置降级规则

在多次访问后,控制台会抛出DegradeException异常

Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed; nested exception is java.lang.reflect.UndeclaredThrowableException] with root cause

com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.degrade.DegradeException: null

熔断的降级处理

在Sentinel中定义熔断的降级处理方法非常简单,与Hystrix非常相似。只需要使用@SentinelResource注解的fallback属性来指定具体的方法名即可。这里也需要注意传参与返回必须一致。比如:

    @GetMapping("/test2")
    @SentinelResource(value="test2",fallback = "fallbackHandler")
    public String test2(){
        throw new RuntimeException("系统异常");
    }

    public String fallbackHandler() {
        return "系统异常,工程师正在修复";
    }

已经触发降级处理

@SentinelResource更多注解属性说明

关于@SentinelResource注解最主要的两个用法:限流控制和熔断降级的具体使用案例介绍完了。另外,该注解还有一些其他更精细化的配置,比如忽略某些异常的配置、默认降级函数等等,具体可见如下说明:

  • value:资源名称,必需项(不能为空)

  • entryType:entry 类型,可选项(默认为 EntryType.OUT

  • blockHandler / blockHandlerClass: blockHandler对应处理 BlockException 的函数名称,可选项。blockHandler 函数访问范围需要是 public,返回类型需要与原方法相匹配,参数类型需要和原方法相匹配并且最后加一个额外的参数,类型为 BlockException。blockHandler 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数,则可以指定 blockHandlerClass 为对应的类的 Class 对象,注意对应的函数必需为 static 函数,否则无法解析。

  • fallback

    :fallback 函数名称,可选项,用于在抛出异常的时候提供 fallback 处理逻辑。fallback 函数可以针对所有类型的异常(除了

    exceptionsToIgnore

    里面排除掉的异常类型)进行处理。fallback 函数签名和位置要求:

    • 返回值类型必须与原函数返回值类型一致;
    • 方法参数列表需要和原函数一致,或者可以额外多一个 Throwable 类型的参数用于接收对应的异常。
    • fallback 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数,则可以指定 fallbackClass 为对应的类的 Class 对象,注意对应的函数必需为 static 函数,否则无法解析。
  • defaultFallback

    (since 1.6.0):默认的 fallback 函数名称,可选项,通常用于通用的 fallback 逻辑(即可以用于很多服务或方法)。默认 fallback 函数可以针对所有类型的异常(除了

    exceptionsToIgnore

    里面排除掉的异常类型)进行处理。若同时配置了 fallback 和 defaultFallback,则只有 fallback 会生效。defaultFallback 函数签名要求:

    • 返回值类型必须与原函数返回值类型一致;
    • 方法参数列表需要为空,或者可以额外多一个 Throwable 类型的参数用于接收对应的异常。
    • defaultFallback 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数,则可以指定 fallbackClass 为对应的类的 Class 对象,注意对应的函数必需为 static 函数,否则无法解析。
  • exceptionsToIgnore(since 1.6.0):用于指定哪些异常被排除掉,不会计入异常统计中,也不会进入 fallback 逻辑中,而是会原样抛出。

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Links: https://xianyum.cn/archives/sentinel-1

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