2流高手速成記（之八）：基於Sentinel實現微服務體系下的限流與熔斷

2022 年 11 月 7 日
筆記
Java/Spring, spring, Spring Boot, springcloudalibaba

我們接上回

上一篇中，我們進行了簡要的微服務實現，也體會到了SpringCloudAlibaba的強大和神奇之處

我們僅改動了兩個注釋，其他全篇程式碼不變，原來的獨立服務就被我們分為了provider和consumer兩個獨立部分，二者各司其職，分工明確

篇尾我們留下了一個疑問，consumer對provider有依存關係，如果下游的provider出現異常，上游的consumer如何自處？

其實這種單一的上下游關係僅是微服務日常運轉下各種複雜情境的一個縮影，真實的生產環境下各個微服務節點可能會形成更為複雜的依賴關係，那我們該如何解決這些問題？

本節中我們引入Sentinel框架：

什麼是 Sentinel？

在基於 SpringCloud 構建的微服務體系中，服務間的調用鏈路會隨著系統的演進變得越來越長，這無疑會增加了整個系統的不可靠因素。

在並發流量比較高的情況下，由於網路調用之間存在一定的超時時間，鏈路中的某個服務出現宕機都會大大增加整個調用鏈路的響應時間，而瞬間的流量洪峰則會導致這條鏈路上所有服務的可用執行緒資源被打滿，從而造成整體服務的不可用，這也就是我們常說的「雪崩效應」。

而在微服務系統設計的過程中，為了應對這樣的糟糕情況，最常用的手段就是進行」流量控制「以及對網路服務的調用實現「熔斷降級」。因此，Sentinel 就因運而生了。

Sentinel 是一款面向分散式服務架構的輕量級流量控制組件，主要以流量為切入點，從流量控制、熔斷降級、系統自適應保護等多個維度來保障服務的穩定性，核心思想是：根據對應資源配置的規則來為資源執行相應的流控/降級/系統保護策略，Sentinel 的主要特性如下圖：

以上內容來源於Sentinel官方文檔，看到這一大堆不明所以的名詞接釋，新入坑的同學可能已經勸退了。。

接下來我們依然沿用前幾篇的思想，先不要管這一堆的理論，先來看怎麼用，實際運用過程中如何達到我們預期的效果，返回來再看這些名詞，你自然會有更清晰的認知

Sentinel怎麼用？

Sentinel的使用分為兩部分 —— 程式碼和控制台

首先我們先下載Sentinel控制台：//github.com/alibaba/Sentinel/tags，本節中我使用的是Sentinel1.8版本

下載編譯好的jar包，而後執行命令行：

java -jar .\sentinel-dashboard.jar --server.port=9999

之後我們打開瀏覽器，輸入地址：//127.0.0.1:9999/

打開Sentinel控制台如圖所示：

整個面板是空白的，什麼都沒有？！不用著急，我們繼續往下看程式碼的部分

上一節我們提到了微服務環境下consumer工程存在的隱患問題，接下來我們就要消除這個隱患！

dubbo-nacos-consumer工程引入Sentinel依賴庫

        <!-- 引入sentinel依賴 -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

這一步肯定是必須的，沒什麼好解釋的

添加Sentinel相關配置

在SpringCloudAlibaba體系下，我們以Nacos為配置中心，所以我們編輯Nacos中的相關配置即可，非常方便

我把程式碼文本也貼出來，便於大家自行複製

# sentinel看板配置
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard = 127.0.0.1:9999
# 開啟對sentinel看板的飢餓式載入。sentinel默認是懶載入機制，只有訪問過一次的資源才會被監控，通過關閉懶載入，在項目啟動時就連接sentinel控制台
spring.cloud.sentinel.eager = true

這兩句的主要意圖在於將Consumer工程關聯到Sentinel控制台，便於後續通過控制台統一管控

改造原有的PersonController

我們先創建一個ViewObject

程式碼如下：

package com.example.dubbonacosconsumer.vo;

import com.example.dubbonacosapi.model.Person;

import java.util.List;

public class SelectRetVo {
    private List<Person> persons;
    private String error;

    public List<Person> getPersons() {
        return persons;
    }

    public void setPersons(List<Person> persons) {
        this.persons = persons;
    }

    public String getError() {
        return error;
    }

    public void setError(String error) {
        this.error = error;
    }
}

然後是PersonController的改造

package com.example.dubbonacosconsumer.controller;

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import com.example.dubbonacosapi.model.Person;
import com.example.dubbonacosapi.service.PersonService;
import com.example.dubbonacosconsumer.vo.SelectRetVo;
import org.apache.dubbo.config.annotation.DubboReference;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.ArrayList;

@RestController
@RequestMapping("/person")
public class PersonController {
    @DubboReference
    PersonService service;

    @PostMapping("/insert")
    public Integer insert(Person person) {
        return service.insert(person);
    }

    @PostMapping("/update")
    public Integer update(Person person) {
        return service.update(person);
    }

    @PostMapping("/delete")
    public Integer delete(int id) {
        return service.delete(id);
    }

    @GetMapping("/select")
    @SentinelResource(value = "person/select", blockHandler = "selectBlock")
    public SelectRetVo select() {
        SelectRetVo vo = new SelectRetVo();
        vo.setPersons(service.select());
        vo.setError("ok");
        return vo;
    }

    public SelectRetVo selectBlock(BlockException e) {
        SelectRetVo vo = new SelectRetVo();
        vo.setPersons(new ArrayList<Person>());
        vo.setError(「當前訪問人數過多,請稍後...」);
        return vo;
    }
}

我們將原有的select方法的返回值從原來的List<Person>升級為SelectPersonVo，後者在前者原有基礎上擴展了一個error欄位，用於返回異常資訊

接著是本節的關鍵：select方法新增@SentinelResource註解，我們前邊講過：Sentinel根據對應資源配置的規則來為資源執行相應的流控/降級/系統保護策略

因此這個註解的作用是——用於標明這是一個Sentinel系統中的資源

value代表這個資源的名稱是person/select，這個名字可以隨自己的習慣自定義

blockHandler指定了一個方法，這個方法在Sentinel系統觸發某種規則的時候會被執行，關於「某種規則」我們稍後會講

這裡指定的selectBlock方法，在定義時是有硬性要求的：

1. 保留select方法一樣的參數，外加一個BlockException參數

2. 返回值必須和select方法相同 —— 所以明白為什麼要額外定義一個SelectRetVo了吧？

控制台的使用

我們像上一節一樣，分別啟動provider和consumer，然後刷新Sentinel控制台頁面

看到這個介面的時候，你是否有種豁然開朗的感覺？

因為consumer中定義了Sentinel資源，所以當dubbo-nacos-consumer工程執行之後，控制台會有相關顯示

而功能菜單中有N多項的名稱都是XX規則，這也就是前邊我們定義的blockHandler對應的某種規則

我們在post中調用consumer中的select方法，此時實時監控頁面顯示如下內容：

這裡的person/select自然就是我們定義的【資源】，控制台配套顯示了其各項指標數據，很直觀也很方便

下邊還有一項/person/select（開頭多個/），這個又是什麼？這裡先直接告訴大家答案——Sentinel默認會將所有Controller添加請求映射的方法視為資源

那我們額外添加一個@SentinelResource註解是否多此一舉？答案是否，因為Controller生成的默認Sentinel資源是不帶自定義規則觸發方法的

因此@SentinelResource依然是有必要的，待本篇內容結束之後，大家可以自行驗證這個說法

而從第二項【簇點鏈路】中，我們也能看到person/select和/person/select本身具備從屬關係