java 限流熔断_SpringCloud Alibaba微服务实战五 - 限流熔断

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简介

Sentinel是面向分布式服务框架的轻量级流量控制框架,主要以流量为切入点,从流量控制,熔断降级,系统负载保护等多个维度来维护系统的稳定性。在SpringCloud体系中,sentinel主要是为了替换原Hystrix的功能,与Hystrix相比,sentinel的隔离级别更加精细,提供的Dashboard可以在线更改限流熔断规则,而且使用也越加方便。要了解更多详细信息请移步至Sentinel官网。

基础准备

要使用Sentinel提供的限流熔断能力,需要先做如下准备:

安装Sentinel 这部分内容我已经在第一期SpringCloud Alibaba微服务实战一 - 基础环境准备中提过,大家可以翻阅查看。

引入Sentinel 在需要配置限流熔断服务的POM文件中引入Sentinel组件

org.springframework.cloud

spring-cloud-starter-alibaba-sentinel

自定义资源

@SentinelResource我们只需要在相关方法上加上

@SentinelResource注解,让其可以成为sentinel识别的资源即可。如:

@GetMapping("/account/getByCode/{accountCode}")

@SentinelResource(value = "getByCode")

public ResultData getByCode(@PathVariable(value = "accountCode") String accountCode){

log.info("get account detail,accountCode is :{}",accountCode);

AccountDTO accountDTO = accountService.selectByCode(accountCode);

return ResultData.success(accountDTO);

}

在配置文件中添加sentinel的服务端地址

server:

port: 8010

spring:

application:

name: account-service

cloud:

nacos:

discovery:

server-addr: 192.168.0.107:8848/

sentinel:

transport:

# sentinel服务端地址

dashboard: 192.168.0.107:8858

# 取消延迟加载

eager: true

经过以上几步我们准备好了使用Sentinel的基础环境,接下来我们看看限流熔断的具体配置。

限流

概念说明

生产者accout-service是一个核心服务,我们通过压测得出服务的最大负载能力为60。如果某个时间account-service的请求数飙升达到了600,那服务肯定就直接gg了。所以为了保护我们的accout-service,我们会给它配置一个限流规则,如果每秒钟有超过60的请求那不好意思我直接丢掉不处理了,然后丢给消费者一个异常,想拖垮我,哼,没门!。

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总而言之,限流是通过限制调用方对自己的调用,起到保护自己系统的效果。

限流配置

理想是丰满的,现实是骨感的。由于本人对Jmeter之类的压测工具不是很精通所以为了方便测试,我们就将accout-service的QPS单机阈值设置成5,如果每秒QPS超过5,直接丢弃。

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这里的资源名就是我们使用@SentinelResource注解自定义的资源。

打开浏览器,快速刷新浏览器,当每秒请求数超过5时会看到如下错误:

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在后端服务日志中你会看到如下的错误日志:

2019-12-10 14:22:31,948 ERROR [dispatcherServlet]:175 - 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.flow.FlowException: null

不要慌,这说明我们的目的达到了,限流成功!

自定义异常

我们可以通过@SentinelResource中添加blockHandler参数,给其添加自定义异常方法。如:

@GetMapping("/account/getByCode/{accountCode}")

@SentinelResource(value = "getByCode",blockHandler = "handleException")

public ResultData getByCode(@PathVariable(value = "accountCode") String accountCode){

log.info("get account detail,accountCode is :{}",accountCode);

AccountDTO accountDTO = accountService.selectByCode(accountCode);

return ResultData.success(accountDTO);

}

/**

* 自定义异常策略

* 返回值和参数要跟目标函数一样,参数可以追加BlockException

*/

public ResultData handleException(String accountCode,BlockException exception){

log.info("flow exception{}",exception.getClass().getCanonicalName());

return ResultData.fail(900,"达到阈值了,不要再访问了!");

}

注意,自定义的异常方法的参数和返回值要跟目标方法一样,参数可以追加BlockException

效果如下:

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比之前的那个错误页优雅多了有木有!

持久化配置

由于Sentinel的配置默认是放在内存中的,每当应用重启或者sentinel重启都会丢失数据,我们这里使用Nacos作为配置中心持久化限流配置。

修改pom文件,引入

sentinel-datasource-nacos组件

com.alibaba.csp

sentinel-datasource-nacos

修改application.yml,配置sentinel的数据源

spring:

cloud:

sentinel:

datasource:

ds:

nacos:

server-addr: 10.0.10.48:8848

data-id: ${spring.application.name}-sentinel

group-id: DEFAULT_GROUP

rule-type: flow

在nacos中建立限流配置

account-service-sentinel(配置格式设置成json)

[

{

"resource": "getByCode",

"limitApp": "default",

"grade": 1,

"count": 3,

"strategy": 0,

"controlBehavior": 0,

"clusterMode": false

}

]

可以看到上面配置规则是一个数组类型,数组中的每个对象是针对每一个保护资源的配置对象,每个对象中的属性解释如下:

resource:资源名,即限流规则的作用对象

limitApp:流控针对的调用来源,若为 default 则不区分调用来源

grade:限流阈值类型(QPS 或并发线程数);0代表根据并发数量来限流,1代表根据QPS来进行流量控制

count:限流阈值

strategy:调用关系限流策略

controlBehavior:流量控制效果(直接拒绝、Warm Up、匀速排队)

clusterMode:是否为集群模式

进入sentinel查看dashboard,发现sentinel自动获取nacos的配置

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频繁刷新浏览器调用接口,验证接口是否正常限流

熔断

概念说明

消费者order-service需要先调用product-service获取具体的product,然后再处理其他的业务逻辑。但是这个product-service接口不是很稳定,经常抛出异常;或者是响应缓慢,导致order-service的响应变慢;如果置之不理,order-service可能会被product-service拖垮。这时候为了保护order-service,我们需要对product-service接口进行熔断。

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image.png

一言以蔽之:熔断是通过限制自己对外部系统的调用, 起到节约响应时间、维护链路稳定的作用。

熔断配置

Sentinel中的熔断降级有三个降级策略:

RT(平均响应时间):当资源的平均响应时间超过阈值之后,资源进入准降级状态。接下来如果持续进入 5 个请求,它们的 RT 都持续超过这个阈值,那么在接下的时间窗口之内,对这个方法的调用都会自动抛出 DegradeException 异常。在下一个时间窗口到来时, 会接着再放入5个请求, 再重复上面的判断.

异常比例 当资源的每秒异常总数占通过量的比值超过阈值之后,资源进入降级状态,即在接下的时间窗口之内,对这个方法的调用都会自动地抛出DegradeException异常。异常比率的阈值范围是 [0.0, 1.0],代表 0% - 100%。

异常数 当资源近 1 分钟的异常数目超过阈值之后会进行熔断。

首先我们对原接口进行改造,让其直接抛出Runtimeexception:

@GetMapping("/product/getByCode/{productCode}")

@SentinelResource(value = "/product/getByCode",fallback = "fallbackHandler")

public ResultData getByCode(@PathVariable String productCode){

log.info("get product detail,productCode is :{}",productCode);

ProductDTO productDTO = productService.selectByCode(productCode);

throw new RuntimeException("error");

// return ResultData.success(productDTO);

}

这里我们将product-service设置如下的熔断规则:

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如果/product/getByCode的异常率超过50%,那么接下来2秒内直接触发熔断降级,默认情况会抛出DegradeException异常,如:

2019-12-10 19:35:53,764 ERROR [dispatcherServlet]:175 - 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

自定义异常

自定义熔断异常跟限流异常类似,我们使用fallback属性指定自定义异常的方法,如:

@SentinelResource(value = "/product/getByCode",fallback = "fallbackHandler")

public ResultData getByCode(@PathVariable String productCode){

...

}

/**

* 自定义熔断异常

* 返回值和参数要跟目标函数一样

*/

public ResultData fallbackHandler(String productCode){

return ResultData.fail(800,"服务被熔断了,不要调用!");

}

注意,自定义的异常方法的参数和返回值要跟目标方法一样

效果如下:

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持久化配置

引入sentinel-datasource-nacos组件,跟限流一样配置即可

修改application.yml,配置sentinel的数据源

spring:

cloud:

sentinel:

datasource:

ds:

nacos:

server-addr: 192.168.0.106:8848

data-id: ${spring.application.name}-sentinel-degrade

group-id: DEFAULT_GROUP

rule-type: degrade

在nacos中建立配置文件

product-service-sentinel-degrade,做如下配置

[

{

"resource": "/product/getByCode",

"count": 0.5,

"grade": 1,

"passCount": 0,

"timeWindow": 2

}

]

可以看到上面配置规则是一个数组类型,数组中的每个对象是针对每一个保护资源的配置对象,每个对象中的属性解释如下:

resource:资源名,即降级规则的作用对象

count:阈值

grade:降级模式 0:RT 1:异常比例 2:异常数

timeWindow:时间窗口(单位秒)

进入sentinel查看dashboard,发现sentinel自动获取nacos的配置

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血与泪

大家在使用sentinel过程中如果出现Failed to fetch metric from的错误,具体表现如下:

Failed to fetch metric from

(ConnectionException: Connection refused: no further information)

这个时候你需要去检查下sentinel控制台的服务列表,确认是否跟你ip一致。(我之前是装过虚拟机,sentinel一直抓取的是我虚拟的ip,不知道为什么。。。)

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如果发现监听的地址不对的话,可以在sentinel客户端配置中加入客户端ip配置

spring:

cloud:

sentinel:

transport:

client-ip: 192.168.0.108

至此我们已经给我们的微服务加上了限流熔断保护,再也不用担心异常流量的冲击,下游系统不稳定导致自身服务不可用了。那么本期的“SpringCloud Alibaba微服务实战五 - 限流熔断”篇也就该结束啦,咱们下期有缘再见!

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系列文章

SpringCloud Alibaba微服务实战一 - 基础环境准备

SpringCloud Alibaba微服务实战二 - 服务注册

SpringCloud Alibaba微服务实战三 - 服务调用

SpringCloud Alibaba微服务实战四 - 版本管理

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