源碼分析 Sentinel 之 Dubbo 適配原理

  • 2020 年 4 月 13 日
  • 筆記

在Alibaba Sentinel 限流與熔斷初探(技巧篇) 的示例中我選擇了 sentinel-demo-apache-dubbo 作為突破點，故本文就從該項目入手，看看 Sentinel 是如何對 Dubbo 做的適配，讓項目使用方無感知，只需要引入對應的依即可。

sentinel-apache-dubbo-adapter 比較簡單，展開如下：
在這裡插入圖片描述
上面的程式碼應該比較簡單，在正式進入源碼研究之前，我先拋出如下二個問題：

  • 1、限流、熔斷相關的功能是在 Dubbo 的客戶端實現還是服務端實現？為什麼？
  • 2、如何對 Dubbo 進行功能擴展而無需改動業務程式碼？

Dubbo 提供了 Filter 機制對功能進行無縫擴展，有關 Dubbo Filter 機制，大家可以查閱筆者的源碼研究 Dubbo 系列：Dubbo Filter機制概述。

接下來我們帶著上面的問題1開始本章的研究。

@

目錄

1、源碼分析 SentinelDubboConsumerFilter

@Activate(group = "consumer")   // @1
public class SentinelDubboConsumerFilter implements Filter {

    public SentinelDubboConsumerFilter() {
        RecordLog.info("Sentinel Apache Dubbo consumer filter initialized");
    }

    @Override
    public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException {
        Entry interfaceEntry = null;
        Entry methodEntry = null;
        try {
            String resourceName = DubboUtils.getResourceName(invoker, invocation, DubboConfig.getDubboConsumerPrefix());   // @2
            interfaceEntry = SphU.entry(invoker.getInterface().getName(),
                ResourceTypeConstants.COMMON_RPC, EntryType.OUT);     // @3
            methodEntry = SphU.entry(resourceName, ResourceTypeConstants.COMMON_RPC, EntryType.OUT);    // @4

            Result result = invoker.invoke(invocation);            // @5
            if (result.hasException()) {                                     // @6
                Throwable e = result.getException();
                // Record common exception.
                Tracer.traceEntry(e, interfaceEntry);
                Tracer.traceEntry(e, methodEntry);
            }
            return result;
        } catch (BlockException e) {        
            return DubboFallbackRegistry.getConsumerFallback().handle(invoker, invocation, e);  // @7
        } catch (RpcException e) {    
            Tracer.traceEntry(e, interfaceEntry);
            Tracer.traceEntry(e, methodEntry);
            throw e;
        } finally {
            if (methodEntry != null) {   // @8
                methodEntry.exit();
            }
            if (interfaceEntry != null) {
                interfaceEntry.exit();
            }
        }
    }
}

程式碼@1：通過 @Activate 註解定義該 Filter 在客戶端生效。

程式碼@2：在 Sentinel 中一個非常核心的概念就是資源，即要定義限流的目標，當出現什麼異常（匹配用戶配置的規則）對什麼進行熔斷操作，Dubbo 服務中的資源通常是 Dubbo 服務，分為服務介面級或方法級，故該方法返回 Dubbo 的資源名，其主要實現特徵如下：

  • 如果啟用用戶定義資源的前綴，默認為 false ，可以通過配置屬性：csp.sentinel.dubbo.resource.use.prefix 來定義是否需要啟用前綴。如果啟用前綴，消費端的默認前綴為 dubbo:consumer:，可以通過配置屬性 csp.sentinel.dubbo.resource.consumer.prefix 來自定義消費端的資源前綴。
  • Dubbo 資源的名稱表示方法為：interfaceName + “:” + methodName + “(” + “paramTyp1參數列表，多個用 , 隔開” + “)”。

程式碼@3：調用 Sentinel 核心API SphU.entry 進入 Dubbo InterfaceName。從方法的名稱我們也能很容易的理解，就是使用 Sentienl API 進入資源名為 Dubbo 介面提供者類全路徑限定名，即認為調用該方法，Sentienl 會收集該資源的調用資訊，然後Sentinel 根據運行時收集的資訊，再配合限流規則，熔斷等規則進行計算是否需要限流或熔斷。本節我們不打算深入研究 SphU 的核心方法研究，先初步了解該方法：

  • String name 資源的名稱。

  • int resourceType 資源的類型，在 Sentinel 中目前定義了 如下五中資源：

    • ResourceTypeConstants.COMMON
      同樣類型。
    • ResourceTypeConstants.COMMON_WEB
      WEB 類資源。
    • ResourceTypeConstants.COMMON_RPC
      RPC 類型。
    • ResourceTypeConstants.COMMON_API_GATEWAY
      介面網關。
    • ResourceTypeConstants.COMMON_DB_SQL
      資料庫 SQL 語句。

  • EntryType type
    進入資源的方式，主要分為 EntryType.OUT、EntryType.IN，只有 EntryType.IN 方式才能對資源進行阻塞。

程式碼@4：調用 Sentinel 核心API SphU.entry 進入 Dubbo method 級別。

程式碼@5：調用 Dubbo 服務提供者方法。

程式碼@6：如果出現調用異常，可以通過 Sentinel 的 Tracer.traceEntry 跟蹤本次調用資源進入的情況，詳細 API 將在該系列的後續文章中詳細介紹。

程式碼@7：如果是由於觸發了限流、熔斷等操作，拋出了阻塞異常，可通過 註冊 ConsumerFallback 來實現消費者快速失敗，將在下文詳細介紹。

程式碼@8： SphU.entry 與 資源的 exit 方法需要成對出現，否則會出現統計錯誤。

2、源碼分析 SentienlDubboProviderFilters

@Activate(group = "provider")
public class SentinelDubboProviderFilter implements Filter {
    public SentinelDubboProviderFilter() {
        RecordLog.info("Sentinel Apache Dubbo provider filter initialized");
    }
    @Override
    public Result invoke(Invoker<?> invoker, Invocation invocation) throws RpcException {
        // Get origin caller.
        String application = DubboUtils.getApplication(invocation, "");
        Entry interfaceEntry = null;
        Entry methodEntry = null;
        try {
            String resourceName = DubboUtils.getResourceName(invoker, invocation, DubboConfig.getDubboProviderPrefix());   // @1
            String interfaceName = invoker.getInterface().getName();
            // Only need to create entrance context at provider side, as context will take effect
            // at entrance of invocation chain only (for inbound traffic).
            ContextUtil.enter(resourceName, application);
            interfaceEntry = SphU.entry(interfaceName, ResourceTypeConstants.COMMON_RPC, EntryType.IN);  // @2
            methodEntry = SphU.entry(resourceName, ResourceTypeConstants.COMMON_RPC,
                EntryType.IN, invocation.getArguments());
            Result result = invoker.invoke(invocation);
            if (result.hasException()) {
                Throwable e = result.getException();
                // Record common exception.
                Tracer.traceEntry(e, interfaceEntry);
                Tracer.traceEntry(e, methodEntry);
            }
            return result;
        } catch (BlockException e) { 
            return DubboFallbackRegistry.getProviderFallback().handle(invoker, invocation, e);   // @3
        } catch (RpcException e) {
            Tracer.traceEntry(e, interfaceEntry);
            Tracer.traceEntry(e, methodEntry);
            throw e;
        } finally {
            if (methodEntry != null) {
                methodEntry.exit(1, invocation.getArguments());
            }
            if (interfaceEntry != null) {
                interfaceEntry.exit();
            }
            ContextUtil.exit();
        }
    }
}

Dubbo 服務提供者與消費端的適配套路差不多，這裡就重點闡述一下其不同點。
程式碼@1：如果啟用前綴，默認服務提供者的資源會加上前綴：dubbo:provider:，可以通過在配置文件中配置屬性 csp.sentinel.dubbo.resource.provider.prefix 改變其默認值。

程式碼@2：服務端調用 SphU.entry 時其進入類型為 EntryType.IN。

程式碼@3：同樣可以在 拋出阻塞異常(BlockException) 時指定快速失敗回調處理邏輯。

3、Sentienl Dubbo FallBack 機制

Sentinel Dubbo FallBack 機制比較簡單，就是提供一個全局的 FallBack 回調，可以分別為服務提供端，服務消費端指定。只需實現 DubboFallback 介面，其聲明如下：
在這裡插入圖片描述
然後需要調用 DubboFallbackRegistry 的 setConsumerFallback 和 setProviderFallback 方法分別註冊消費端，服務端相關的監聽器。通常只需要在啟動應用的時候，將其進行註冊即可。

4、總結

本文只是以 Sentienl 對 Dubbo 的適配實現來了解 Sentinel 核心相關的 API，其核心實現就是利用 Dubbo 的 Filter 機制進行無縫的過濾攔截。但本文只是提到 Sentinel 如下核心方法：

  • SphU.entry
  • Entry.exit
  • Tracer.traceEntry

上述這些方法，將在後面的文章中進行深入探究，即從下一篇文章開始，我們將真正進入 Sentinel 的世界中，讓我們一探究竟限流、熔斷通常是如何實現的。

本文就介紹到這裡了，點贊是一種美德，您的點贊是我持續分享的最大動力，謝謝。

推薦閱讀：源碼分析 Alibaba Sentinel 專欄。
1、Alibaba Sentinel 限流與熔斷初探(技巧篇)

作者資訊：丁威，《RocketMQ技術內幕》作者，目前擔任中通科技技術平台部資深架構師，維護 中間件興趣圈公眾號，目前主要發表了源碼閱讀java集合、JUC(java並發包)、Netty、ElasticJob、Mycat、Dubbo、RocketMQ、mybaits等系列源碼。點擊鏈接：加入筆者的知識星球，一起探討高並發、分散式服務架構，分享閱讀源碼心得。

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