Sentinel从入门到“精通”，从源码层面学习Sentinel

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文章目录

  • 一、安装
    • 1、原生使用
    • 2、dashboard整合
      • 2-1、非starter整合
        • 2-1-1、公共
        • 2-1-2、Filter
        • 2-1-3、AOP
        • 2-2、starter 整合
    • 3、总结
  • 二、常见的策略
    • 1、限流
      • 1-1、基于QPS 限流
      • 1-2、基于线程数限流
    • 2、降级
      • 2-1、慢调用比例
      • 2-2、异常数（限流异常不算）
      • 2-3、异常比例（限流异常不算）
    • 3、黑白名单
    • 4、其它
  • 三、全局异常拦截
    • 1、对拦截器方式的全局异常处理
      • 1-2、验证拦截器和AOP的双重拦截
    • 3、对AOP方式的全局异常拦截
  • 四、规则持久化


一、安装


Sentinel 是一个嵌入式的限流框架，所以可以在某个服务中引入它，然后用侵入式的方式去编写限流策略，这当然不是我们想要的，所以它也提供了基于控制台来实时编写限流策略（猜测是基于动态的添加代理和删除代理来实现，后续研究），只需要在代码中引入核心包，然后搭配控制台就可以实时的开启/关闭限流。

  • 资源：在Sentinel的世界里任何想要被限制的【代码块】都可以称之为资源

1、原生使用


所谓原生使用就是不搭配控制台。

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-core</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>

Demo 代码

import com.alibaba.csp.sentinel.Entry;
import com.alibaba.csp.sentinel.SphU;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.RuleConstant;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 配置规则.
        initFlowRules();

        while (true) {
            // 1.5.0 版本开始可以直接利用 try-with-resources 特性
            try (Entry entry = SphU.entry("HelloWorld")) {
                // 被保护的逻辑
                System.out.println("hello world");
            } catch (BlockException ex) {
                // 处理被流控的逻辑
                System.out.println("blocked!");
            }
            // 防止打印太多了
            Thread.sleep(900);
        }
    }

    private static void initFlowRules(){
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("HelloWorld");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        // 限制QPS 为 1个
        rule.setCount(1);
        rules.add(rule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
    }
}

2、dashboard整合


正常情况，我们不会使用原生方式，代码侵入性太强了，可以搭配 dashboard来动态的添加/删除规则。

dashboard本身就是一个SpringBoot 项目，jar包下载地址


java -jar 启动

在这里插入图片描述


http://127.0.0.1:8080

默认账号密码：sentinel/sentinel

在这里插入图片描述


2-1、非starter整合


2-1-1、公共

通过上面原生使用方式，得知它的本质其实就和加锁差不多，是有代码侵入性的。在JavaWeb里面如果想实现一个通用的功能并且代码无侵入性的话，Filter和AOP是不错的选择。

在进行Filter和AOP实践之前，先来搭建公共的模块。


pom

<!-- 核心包 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-core</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>

<!-- 连接客户端，和dashboard交互 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>

测试类

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class Controller {

    @GetMapping("/one")
    public String one() {
        return "ok";
    }
}

启动的时候加上配置sentinel 的地址 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=127.0.0.1:8080


配置入口

在这里插入图片描述


Idea 旧版

在这里插入图片描述


Idea 新版

在这里插入图片描述


Sentinel 是懒加载的，不管使用什么方式，服务启动之后都必须访问 /one 才可以被dashboard监控到


2-1-2、Filter

1、pom文件引入

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-web-servlet</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>

2、引入过滤器

在Filter里面加一个优先级很高的 CommonFilter

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.servlet.CommonFilter;
import org.springframework.boot.web.servlet.FilterRegistrationBean;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import javax.servlet.Filter;

@Configuration
public class FilterConfig {

    @Bean
    public FilterRegistrationBean sentinelFilterRegistration() {
        FilterRegistrationBean<Filter> registration = new FilterRegistrationBean<>();
        registration.setFilter(new CommonFilter());
        registration.addUrlPatterns("/*");
        registration.setName("sentinelFilter");
        registration.setOrder(1);

        return registration;
    }
}

通过源码发现，其实它就是在执行之前调用了 entry 方法

在这里插入图片描述


2-1-3、AOP

1、pom文件引入

<dependency>
  <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-annotation-aspectj</artifactId>
    <version>1.8.6</version>
</dependency>

2、开启代理

@Configuration
public class SentinelAspectConfiguration {
    @Bean
    public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
        return new SentinelResourceAspect();
    }
}

3、定义资源

加上 @SentinelResource

@GetMapping("/one")
@SentinelResource("one")
public String fun() {
    return "one";
}

通过源码发现代理的方式其实也是一样的

在这里插入图片描述


2-2、starter 整合

1、pom文件引入

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
    <version>2021.0.1.0</version>
</dependency>

和SpringBoot对应的版本


2、yaml 文件

spring:
  application:
    name: version_11
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: 127.0.0.1:8080
      eager: true

3、测试代码

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class Controller {

    @GetMapping("/two")
    public String fun2() {

        return "ok";
    }
}

可以看到使用Starter的方式极其简单，它会把所有的请求都映射成资源。限流结果：

在这里插入图片描述


按照以往的经验，使用stater增强功能的时候，只需要大致看看stater中的 spring.factory 注入了什么，然后依次去看看每个注入带来什么功能

在这里插入图片描述


在SentinelWebAutoConfiguration中注入了一个SentinelWebInterceptor，它里面的 preHandle 方法如下：
在这里插入图片描述


3、总结


Sentinel提出了资源的概念，不管是如何使用本质都是在访问某个“资源”之前，先进行 SphU.entry 。所以这个资源并不一定是接口，可以是我们想要限制的任何代码。

可能有人好奇为啥dashboard 可以实时的添加/删除规则，如果熟悉代理的朋友应该知道，代理是可以动态的添加和删除的。

基于上面实践发现使用Sentinel的限流可以有四种方式

  1. 原生方式
  2. Filter
  3. Interceptor
  4. AOP

二、常见的策略


1、限流

1-1、基于QPS 限流

在这里插入图片描述


多次点击接口，会出现正常和500错误，500就说明被限制了

在这里插入图片描述


1-2、基于线程数限流

在这里插入图片描述

因为测试的demo响应时间在2ms，所以不好测试，在代码里面加上让线程睡眠 1s，就会看到限流异常

在这里插入图片描述


2、降级


当服务出现异常的时候（大部分是并发异常，业务异常基本是必现的），系统可能接受不了那么大的请求，这时候为了避免整个服务被击垮，需要有一个限制瓶颈，当触发这个瓶颈的时候，快速失败。


2-1、慢调用比例

在这里插入图片描述


2-2、异常数（限流异常不算）

在这里插入图片描述


2-3、异常比例（限流异常不算）

在这里插入图片描述


3、黑白名单


Sentinel 提供了一个方法来判断当前请求的服务方，可以基于这个方法去进行黑白名单的限制。

注：建议使用stater的方式这样就不需要单独引入很多包


加入判断请求来源的代码

@Component
public class MyRequestOriginParser implements RequestOriginParser {

        /**
         * 通过request获取来源标识，交给授权规则进行匹配
         * @param request
         * @return
         */
        @Override
        public String parseOrigin(HttpServletRequest request) {

            if (request.getHeader("x-forwarded-for") == null) {
                return request.getRemoteAddr();
            }

            return request.getHeader("x-forwarded-for");
        }
}

在这里插入图片描述

上面的配置就可以限制 127.0.0.1 的请求了。


4、其它


Sentinel的使用还有很多，包括但不限于下面的场景

  1. 可以在网关层面限制请求（可以配置nginx使用） nginx 使用
  2. 可以基于热点参数进行限制，这样就比接口层面更细了
  3. sentinel 官方文档

三、全局异常拦截


为何只是简单配置一个类就可以做到全局拦截？我们要知其然且知其所以然。


1、对拦截器方式的全局异常处理


使用 stater的方式，会同时开启 Interceptor、和AOP，上面已经知道AOP是基于自定义注解实现的，所以没有使用 @SentinelResource 的时候是不会有AOP的，就只有Interceptor。

熟悉SpringMVC流程的朋友应该知道，Filter > Interceptor > AOP，如果使用了@SentinelResource那就相当于两次限流了，相当于两道门。


通过Interceptor的前置拦截方法可以看到它把异常吞掉了，转而用 handleBlockException 去处理了
在这里插入图片描述


handleBlockException它里面是调用了一个 BlockExceptionHandler，实现它然后重写里面的 handle 方法，就可以做到全局自定义异常处理

@Component
public class MyBlockExceptionHandler implements BlockExceptionHandler {
    
    public MyBlockExceptionHandler() {
    }
    
    @Override
    public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, BlockException e) throws Exception {
        response.setStatus(429);
        PrintWriter out = response.getWriter();
        out.print("My Limiting");
        out.flush();
        out.close();
    }
}

1-2、验证拦截器和AOP的双重拦截


为了更好的帮助大家理解拦截器和AOP的双重拦截，在使用 stater的方式中，我在Controller上面加一个@SentinelResource注解，去Sentinel控制台看看资源情况

  1. /one 是拦截器定义的
  2. org.example.Controller:fun() 就是AOP定义的

在这里插入图片描述


对 org.example.Controller:fun() 限流错误提示为

在这里插入图片描述


对 /one 限流错误提示为

在这里插入图片描述


且当对两个资源同时限流，限流规则一样的时候，org.example.Controller:fun() 的限流不会触发，因为拦截器是在AOP的前面呀

为什么AOP拦截给资源取的名字是这个呢？通过源码可以看到，使用AOP的时候
会先获取注解上的 value做资源名，如果没有就会用方法的权限定名。

# com.alibaba.csp.sentinel.annotation.aspectj.SentinelResourceAspect#invokeResourceWithSentinel

String resourceName = this.getResourceName(annotation.value(), originMethod);
protected String getResourceName(String resourceName, Method method) {
    return StringUtil.isNotBlank(resourceName) ? resourceName : MethodUtil.resolveMethodName(method);
}

3、对AOP方式的全局异常拦截


使用@SentinelResource 的时候可以配置blockHandler和fallback 限流处理和失败处理，但如果我们没有配置的话，最后就会将异常抛出来。（这个流程可以直接一步步源代码看到，下面只给出入口）

在这里插入图片描述


既然是抛异常，又在Spring里面，那就简单了，搞一个全局异常处理器就好了

@ControllerAdvice
public class MyExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(value =BlockException.class)
    @ResponseBody
    public String exceptionHandler(BlockException e){

        return "AOP Limiting";
    }
}

注：如果想对不同的资源进行不同的异常处理，那可以配置@SentinelResource 上面对应的blockHandler和fallback就好了，这个很简单。


拦截器是直接基于访问路径当成资源名的，比如上述demo中就是 /one，如果你很俏皮的设置了这样一个注解 @SentinelResource(“/one”) ，这样在控制台就只能看到一个资源了，但如果你对这个资源进行限流，相当于两道门都给限制了。


前面我们讲到有一个黑白名单的策略，在Filter和Interceptor的源码里都可以看到这一处理，但是在AOP中没有，所以要想使用这个功能的话，进行AOP资源限流是不可以的。


Filter

在这里插入图片描述


Interceptor

在这里插入图片描述


AOP

在这里插入图片描述


四、规则持久化


Sentinel 的持久化还是有些复杂的，单独写一篇文章来讲解

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