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    龚厂长的博客:Sentinel-新手从零开始搭建限流框架

    作者:[db:作者] 时间:2021-07-26 14:49

    本文基于sentinel-1.8.0版本

    Sentinel 是面向分布式服务架构的流量控制组件,主要以流量为切入点,从限流、流量整形、熔断降级、系统负载保护、热点防护等多个维度来帮助开发者保障微服务的稳定性,其具有以下特征:

    • 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、消息削峰填谷、集群流量控制、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 扩展接口。您可以通过实现扩展接口来快速地定制逻辑。例如定制规则管理、适配动态数据源等。

    一、搭建sentinel

    sentinel核心jar包不依赖任何框架/库,能够运行于Java 7及以上的版本的运行时环境。下面分四步运行起来一个sentinel。

    1、引入依赖

    sentinel的核心只依赖于sentinel-core,在pom文件里面配置如下依赖:

    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
        <artifactId>sentinel-core</artifactId>
        <version>1.8.0</version>
    </dependency>
    

    2、定义资源

    在sentinel中,资源就是要被保护的部分,它可以是 Java 应用程序中的任何内容,例如,由应用程序提供的服务,或由应用程序调用的其它应用提供的服务,甚至可以是一段代码。一旦资源过载,sentinel就要启动保护措施,比如限流、拒绝请求等。
    sentinel使用类SphU来定义资源,更准确的说,被SphU.entry()和SphU.exit()包围起来的内容就是资源。
    下面来看一下代码:

    	public static void main(String argv[]){
            Entry entry=null;
            while (true) {
                try{
                	//SphU.entry()的入参为资源名,这里的资源名为HelloWorld
                    entry =SphU.entry("HelloWorld");
                    // 被保护的资源
                    System.out.println("hello world");
                } catch (BlockException ex) {
                    // 如果被保护资源过载,会抛出异常BlockException,
                    // catch异常后,可以打印日志,也可以返回失败,或者做其他处理
                    System.out.println("blocked!");
                }finally {
                    if(entry!=null) {
                        entry.exit();//关闭
                    }
                }
            }
        }
    

    3、定义规则

    定义好了资源,下面要定义保护规则,也就是当发生资源过载了或者请求量超过了阈值,sentinel怎么处理,包括流量控制规则、熔断降级规则以及系统保护规则。

    	//下面代码设置的规则是,如果请求每秒超过10次,就启动保护
    	private static void initFlowRules(){
            List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
            FlowRule rule = new FlowRule();
            rule.setResource("HelloWorld");//资源名
            rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);//流控的阈值类型,这里用的是qps
            rule.setCount(10);//每秒最多10次请求
            rules.add(rule);
            FlowRuleManager.loadRules(rules);
        }
    

    第2步和第3步代码合起来就是完整代码:

        public static void main(String argv[]){
            // 定义规则
            initFlowRules();
            Entry entry=null;
            while (true) {
                try{
                	//SphU.entry()的入参为资源名,这里的资源名为HelloWorld
                    entry =SphU.entry("HelloWorld");
                    // 被保护的资源
                    System.out.println("hello world");
                } catch (BlockException ex) {
                    // 处理被流控的逻辑
                    System.out.println("blocked!");
                }finally {
                    if(entry!=null) {
                        entry.exit();//关闭
                    }
                }
            }
        }
        private static void initFlowRules(){
            List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
            FlowRule rule = new FlowRule();
            rule.setResource("HelloWorld");//资源名
            rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);//流控的阈值类型,这里用的是qps
            rule.setCount(10);//每秒最多10次请求
            rules.add(rule);
            FlowRuleManager.loadRules(rules);
        }
    

    4、运行代码

    下面开始运行main方法。
    可以在控制台看到如下日志:

    INFO: Sentinel log output type is: file
    INFO: Sentinel log charset is: utf-8
    INFO: Sentinel log base directory is: C:\Users\XX\logs\csp\
    INFO: Sentinel log name use pid is: false
    hello world
    hello world
    hello world
    hello world
    hello world
    hello world
    hello world
    hello world
    hello world
    hello world
    blocked!
    blocked!
    blocked!
    blocked!
    blocked!
    

    “hello world”打印了10次之后,如果再访问资源就会抛出异常。
    我们还可以看一下控制台输出的目录中的“Main-metrics.log.日期”文件,

    |--timestamp-|------date time----|-resource-|p |block|s |e|rt
    1610979251000|2021-01-18 22:14:11|HelloWorld|10|351  |10|0|10|0|0|0
    1610979252000|2021-01-18 22:14:12|HelloWorld|10|6212 |10|0|0 |0|0|0
    

    上面各个列的含义是 p 代表通过的请求, block 代表被阻止的请求, s 代表成功执行完成的请求个数, e 代表用户自定义的异常。
    这样一个简单的sentinel就已经启动成功了。

    二、Sentinel 控制台

    Sentinel提供了一个控制台,可以帮忙我们管理推送流控规则,监控系统运行,机器发现等。
    Sentinel 控制台目前仅支持单机部署。Sentinel 控制台项目提供 Sentinel 功能全集示例,不作为开箱即用的生产环境控制台。
    运行控制台,不需要Tomcat,只需要从releases页面下载最新的jar包(本文写作时最新jar包是sentinel-dashboard-1.8.0.jar),使用如下命令运行即可(启动 Sentinel 控制台需要 JDK 版本为 1.8 及以上版本。):

    java -Dserver.port=8080 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.8.0.jar
    

    其中-Dserver.port=8080 指定了 Sentinel 控制台端口为 8080。
    控制台启动成功后,在浏览器输入http://localhost:8080/,在登录页面输入用户名和密码,默认用户名和密码都是sentinel。
    登录进去之后看到如下页面:
    在这里插入图片描述

    三、客户端接入控制台

    控制台启动成功后,下面将第一小节写的代码接入到控制台。

    1、引入依赖

    在pom文件引入如下依赖:

    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
        <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
        <version>1.8.0</version>
    </dependency>
    

    2、修改启动参数

    启动程序前,修改JVM参数 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 ,指定控制台地址和端口。

    3、启动程序

    前两步完成后,我修改了程序加了延迟,保证请求都是成功的:

    			try{
                    entry =SphU.entry("HelloWorld");
                    // 被保护的资源
                    System.out.println("hello world");
                    Thread.sleep(100);//加入延迟
                } catch (BlockException ex) {
    

    此时可以在实时监控页面看到:
    在这里插入图片描述
    关于控制台更多的介绍可以参见:

    https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%8F%B0

    四、注解支持

    如果使用第一小节的方法定义资源,会对业务代码造成侵入,开发的工作量也很大。
    为了解决这个问题,sentinel为我们提供了注解支持@SentinelResource。只需要在方法上面添加该注解,sentinel就会将该方法作为资源对待。
    使用注解,需要引入如下依赖:

            <dependency>
                <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
                <artifactId>sentinel-annotation-aspectj</artifactId>
                <version>1.8.0</version>
            </dependency>
    

    @SentinelResource有很多属性,下面介绍两个关键属性,其他的属性可以参见文章:

    https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E6%B3%A8%E8%A7%A3%E6%94%AF%E6%8C%81

    • value:资源名称,必需项(不能为空)
    • blockHandler: 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。

    下面我们将第一小节的代码改造成使用注解方式。
    首先是启动类,下面的例子使用springboot启动:

    package com.sentinel;
    //import省略
    
    @SpringBootApplication(scanBasePackages = "com.sentinel")
    @Configuration
    public class Main {
        public static void main(String argv[])throws Exception{
            // 创建spring容器
            ApplicationContext context =new SpringApplicationBuilder(Main.class)
                    .web(WebApplicationType.NONE).bannerMode(Banner.Mode.OFF)
                    .run(argv);
            // 定义规则
            initFlowRules();
            TestFrequentVisits visit=context.getBean(TestFrequentVisits.class);
            while(true) {
    
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