五分钟学会 Spring Cloud Alibaba：Sentinel实现熔断与限流（小白必看，一看就会教程）
Spring Cloud Alibaba：Sentinel实现熔断与限流
- Sentinel简介
- 限流功能
- 根据资源名称限流
- 根据URL限流
- 自定义限流处理逻辑
- 熔断功能
- 与Feign结合使用
- 使用Nacos存储规则
- 福利
Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服务开发的一站式解决方案，Sentinel
作为其核心组件之一，具有熔断与限流等一系列服务保护功能，本文将对其用法进行详细介绍。
Sentinel简介
随着微服务的流行，服务和服务之间的稳定性变得越来越重要。 Sentinel 以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。
Sentinel具有如下特性:
- 丰富的应用场景：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，可以实时熔断下游不可用应用；
- 完备的实时监控：同时提供实时的监控功能。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：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；
- 完善的 SPI 扩展点：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。
安装Sentinel控制台
Sentinel控制台是一个轻量级的控制台应用，它可用于实时查看单机资源监控及集群资源汇总，并提供了一系列的规则管理功能，如流控规则、降级规则、热点规则等。
- 我们先从官网下载Sentinel，这里下载的是sentinel-dashboard-1.6.3.jar文件，下载地址https://github.com/alibaba/Sentinel/releases
- 下载完成后在命令行输入如下命令运行Sentinel控制台：
java -jar sentinel-dashboard-1.6.3.jar
- Sentinel控制台默认运行在8080端口上，登录账号密码均为sentinel，通过如下地址可以进行访问：http://localhost:8080
- Sentinel控制台可以查看单台机器的实时监控数据。
创建sentinel-service模块
这里我们创建一个sentinel-service模块，用于演示Sentinel的熔断与限流功能。
- 在pom.xml中添加相关依赖，这里我们使用Nacos作为注册中心，所以需要同时添加Nacos的依赖：
<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中添加相关配置，主要是配置了Nacos和Sentinel控制台的地址：
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 默认为所有的 HTTP
服务提供了限流埋点，我们也可以通过使用@SentinelResource来自定义一些限流行为。
创建RateLimitController类
用于测试熔断和限流功能。
@RestController
@RequestMapping("/rateLimit")
public class RateLimitController {
/**
* 按资源名称限流，需要指定限流处理逻辑
*/
@GetMapping("/byResource")
@SentinelResource(value = "byResource",blockHandler = "handleException")
public CommonResult byResource() {
return new CommonResult("按资源名称限流", 200);
}
/**
* 按URL限流，有默认的限流处理逻辑
*/
@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);
}
}
根据资源名称限流
我们可以根据@SentinelResource注解中定义的value（资源名称）来进行限流操作，但是需要指定限流处理逻辑。
流控规则可以在Sentinel控制台进行配置，由于我们使用了Nacos注册中心，我们先启动Nacos和sentinel-service；
- 由于Sentinel采用的懒加载规则，需要我们先访问下接口，Sentinel控制台中才会有对应服务信息，我们先访问下该接口：http://localhost:8401/rateLimit/byResource
- 在Sentinel控制台配置流控规则，根据@SentinelResource注解的value值：
- 快速访问上面的接口，可以发现返回了自己定义的限流处理信息：
根据URL限流
我们还可以通过访问的URL来限流，会返回默认的限流处理信息。
- 在Sentinel控制台配置流控规则，使用访问的URL：
- 多次访问该接口，会返回默认的限流处理结果：http://localhost:8401/rateLimit/byUrl
自定义限流处理逻辑
我们可以自定义通用的限流处理逻辑，然后在@SentinelResource中指定。
- 创建CustomBlockHandler类用于自定义限流处理逻辑：
/**
* Created by macro on 2019/11/7.
*/
public class CustomBlockHandler {
public CommonResult handleException(BlockException exception){
return new CommonResult("自定义限流信息",200);
}
}
- 在RateLimitController中使用自定义限流处理逻辑：
@RestController
@RequestMapping("/rateLimit")
public class RateLimitController {
/**
* 自定义通用的限流处理逻辑
*/
@GetMapping("/customBlockHandler")
@SentinelResource(value = "customBlockHandler", blockHandler = "handleException",blockHandlerClass = CustomBlockHandler.class)
public CommonResult blockHandler() {
return new CommonResult("限流成功", 200);
}
}
熔断功能
Sentinel
支持对服务间调用进行保护，对故障应用进行熔断操作，这里我们使用RestTemplate来调用nacos-user-service服务所提供的接口来演示下该功能。
- 首先我们需要使用@SentinelRestTemplate来包装下RestTemplate实例：
@Configuration
public class RibbonConfig {
@Bean
@SentinelRestTemplate
public RestTemplate restTemplate(){
return new RestTemplate();
}
}
- 添加CircleBreakerController类，定义对nacos-user-service提供接口的调用：
@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,"服务降级返回",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,"服务降级返回",200);
}
}
- 启动nacos-user-service和sentinel-service服务：
- 由于我们并没有在nacos-user-service中定义id为4的用户，所有访问如下接口会返回服务降级结果：http://localhost:8401/breaker/fallback/4
{
"data": {
"id": -1,
"username": "defaultUser",
"password": "123456"
},
"message": "服务降级返回",
"code": 200
}
- 由于我们使用了exceptionsToIgnore参数忽略了NullPointerException，所以我们访问接口报空指针时不会发生服务降级：http://localhost:8401/breaker/fallbackException/2
与Feign结合使用
Sentinel也适配了Feign组件，我们使用Feign来进行服务间调用时，也可以使用它来进行熔断。
- 首先我们需要在pom.xml中添加Feign相关依赖：
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>
- 在application.yml中打开Sentinel对Feign的支持：
feign:
sentinel:
enabled: true #打开sentinel对feign的支持
- 在应用启动类上添加@EnableFeignClients启动Feign的功能；
- 创建一个UserService接口，用于定义对nacos-user-service服务的调用：
@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);
}
- 创建UserFallbackService类实现UserService接口，用于处理服务降级逻辑：
@Component
public class UserFallbackService implements UserService {
@Override
public CommonResult create(User user) {
User defaultUser = new User(-1L, "defaultUser", "123456");
return new CommonResult<>(defaultUser,"服务降级返回",200);
}
@Override
public CommonResult<User> getUser(Long id) {
User defaultUser = new User(-1L, "defaultUser", "123456");
return new CommonResult<>(defaultUser,"服务降级返回",200);
}
@Override
public CommonResult<User> getByUsername(String username) {
User defaultUser = new User(-1L, "defaultUser", "123456");
return new CommonResult<>(defaultUser,"服务降级返回",200);
}
@Override
public CommonResult update(User user) {
return new CommonResult("调用失败，服务被降级",500);
}
@Override
public CommonResult delete(Long id) {
return new CommonResult("调用失败，服务被降级",500);
}
}
- 在UserFeignController中使用UserService通过Feign调用nacos-user-service服务中的接口：
@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);
}
}
- 调用如下接口会发生服务降级，返回服务降级处理信息：
http://localhost:8401/user/4
{
"data": {
"id": -1,
"username": "defaultUser",
"password": "123456"
},
"message": "服务降级返回",
"code": 200
}
使用Nacos存储规则
默认情况下，当我们在Sentinel控制台中配置规则时，控制台推送规则方式是通过API将规则推送至客户端并直接更新到内存中。一旦我们重启应用，规则将消失。下面我们介绍下如何将配置规则进行持久化，以存储到Nacos为例。
原理示意图
- 首先我们直接在配置中心创建规则，配置中心将规则推送到客户端；
- Sentinel控制台也从配置中心去获取配置信息。
功能演示
- 先在pom.xml中添加相关依赖：
<dependency>
<groupId>com.alibaba.csp</groupId>
<artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>
修改application.yml配置文件，添加Nacos数据源配置：
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
}
]
相关参数解释：
-
resource：资源名称；
-
limitApp：来源应用；
-
grade：阈值类型，0表示线程数，1表示QPS；
-
count：单机阈值；
-
strategy：流控模式，0表示直接，1表示关联，2表示链路；
-
controlBehavior：流控效果，0表示快速失败，1表示Warm Up，2表示排队等待；
-
clusterMode：是否集群。
-
发现Sentinel控制台已经有了如下限流规则：
-
快速访问测试接口，可以发现返回了限流处理信息：
粉丝福利
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