SpringCloud微服务:Sentinel哨兵组件,管理服务限流和降级
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一、基本简介
1、概念描述
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。包括核心的独立类库,监控台,丰富的使用场景验证。(这似乎是阿里开源组件的一贯作风,极其有特点,且特点很规律)
基本特性图:
补刀一句
:这种图很多人可能不在意,但是一般官方给这个图就是该中间件的基本使用思路,与核心功能点。
2、基础性概念
- 资源管理
资源是sentinel组件中的核心概念之一。应用服务器上脚本,静态页面,api接口,文件图片等都可以理解为资源,对于java开发者而言,api接口就是这里资源的概念。
- 规则配置
sentinel组件通过流控规则的配置,来指定允许该资源(api接口)通过的请求次数,ip黑白名单,应用服务等。
- 测试效果
qps
:每秒查询率,是一台服务器每秒能够处理的查询次数。
tps
:每秒处理事务数,事务处理整体倾向于整个过程。
二、框架环境整合
这里的环境主要整合nacos注册中心,feign服务,sentinel哨兵,和sentinel控制台。
1、基本依赖
这里的依赖需要参考官方文档,不同的环境使用不同的依赖,这里主要适配springcloud环境,所以使用如下包即可。
<dependency> <groupid>com.alibaba.cloud</groupid> <artifactid>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactid> <version>2.1.1.release</version> </dependency>
2、控制台面板
这里直接从github下载一个控制台服务包即可,也可以自己下载源码,按照需求修改后自行打包。
java -jar sentinel-dashboard-1.7.1.jar
下载并启动控制台服务。
3、服务配置
这里主要是把用到的两个服务9001和9002连接到监控台。
spring: application: name: node09-nacos-9001 cloud: nacos: discovery: server-addr: 127.0.0.1:8848 config: server-addr: 127.0.0.1:8848 file-extension: yaml sentinel: transport: port: 9001 dashboard: localhost:8080
最下面四行文件是哨兵控制台的主要配置,注意刚启动之后控制台是看不到连接的,有资源被触发之后才能看到。(附一张首页效果图)
三、流量控制
1、基本描述
流量控制(flow control),其原理是监控应用流量的 qps 或并发线程数等指标,当达到指定的阈值时对流量进行控制,以避免被瞬时的流量高峰冲垮,从而保障应用的高可用性。
2、限流规则
限流规则主要由下面几个因素组成。
- resource:资源名,即限流规则的作用对象,对于java服务端开发而言就是执行的方法;
- count: 限流阈值,单位时间内能按照规则通过的请求量;
- grade: 限流阈值类型,qps 或并发线程数 ;
- limitapp: 流控限制的指定应用来源,若为default则不区分调用来源;
- strategy: 调用关系限流策略,直连,链路等;
- controlbehavior: 流量控制效果,直接拒绝、warm up、匀速排队;
3、基本案例
- 硬编码
配置规则
public class flowruleconfig { public static void initflowqpsrule(string resourcename) { list<flowrule> rules = new arraylist<>(); flowrule rule = new flowrule(resourcename); // 修改这里参数,查看效果 rule.setcount(100); rule.setgrade(ruleconstant.flow_grade_qps); rule.setlimitapp("default"); rules.add(rule); flowrulemanager.loadrules(rules); } }
该规则参考上面的限流因素,不难理解。
使用方式
@requestmapping(value = "/web/getorder",method = requestmethod.get) public string getorder (@requestparam("id") integer id){ flowruleconfig.initflowqpsrule("getorder"); entry entry = null; try { // 定义资源,埋点 entry = sphu.entry("getorder"); // 保护的业务逻辑 return "order=" + id ; } catch (exception e){ e.printstacktrace(); } finally { if (entry != null){entry.exit();} } return "order error" ; }
测试的时候修改规则中count值,测试效果明显。
- 编码简化
sphu.entry中可以设置处理类型,限流阈值。
@requestmapping(value = "/web/getstate",method = requestmethod.get) public string getstate (@requestparam("id") integer id){ entry entry = null; try { entry = sphu.entry("getorder",entrytype.in,2); return "state=" + id; } catch (blockexception e){ e.printstacktrace(); } finally { if (entry != null){entry.exit();} } return "state error" ; }
不过这种模式依旧是代码入侵严重,不太符合现在编程的大趋势。sentinel支持通过@sentinelresource注解定义资源并配置。
4、测试效果
请求上述的两个测试接口,之后看控制台中9001服务的簇点链路。
可以基于控制台实时配置资源的:流控、降级、热点、授权等核心功能,服务重启之后配置也会重置。
四、服务熔断降级
1、注解详解
核心注解sentinelresource
用于定义资源,并提供可选的异常处理和 fallback 配置项。 @sentinelresource 注解包含以下属性:
- value
资源名称,核心概念不能为空;
- entrytype
entry 类型,可选项默认为 entrytype.out;
- 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,注意对应的函数必须为 static 函数,否则无法解析。
- fallback
fallback函数名称,可选项,用于在抛出异常的时候提供fallback处理逻辑。fallback函数可以针对所有类型的异常(除了 exceptionstoignore里面排除掉的异常类型)进行处理。fallback 函数签名和位置要求:返回值类型必须与原函数返回值类型一致;方法参数列表需要和原函数一致,或者可以额外多一个;
注意
:这里可以这样理解blockhandler和fallback,fallback处理业务逻辑的异常,服务降级,blockhandler处理sentinel组件控制的阻断异常。
2、使用案例
9001接口服务
@service public class flowserviceimpl implements flowservice { @resource private jdbctemplate jdbctemplate ; @sentinelresource(value = "getphone",blockhandler = "exceptionhandler", fallback = "fallback") @override public string getphone(integer id) { string sql = "select phone from d_phone where id="+id ; integer.parseint("hand") ; return jdbctemplate.queryforlist(sql,string.class).get(0) ; } // 降级处理 public string fallback(integer id) { return "服务降级,id="+id ; } // 异常处理 public string exceptionhandler(integer id,blockexception be) { be.printstacktrace(); return "服务抛异常,id="+id ; } }
9002请求服务
@requestmapping(value = "/web/getjdbc",method = requestmethod.get) public string getjdbc () { return msgfeign.getjdbc() ; }
3、效果测试
通过控制台配置9001的限流规则,然后刷接口看效果。
注意阻断异常和业务异常的返参区别。
4、对比hystrix组件
hystrix的核心点在于以隔离和熔断为主的容错机制,超时或被熔断的调用将会快速失败,并可以提供 fallback 机制;
sentinel核心点在于流量控制多样化,熔断降级服务,系统负载保护,实时监控和控制台;
补刀一句
:对于流量控制类的组件,大部分场景是使用限流,服务降级这两块核心功能。
五、源代码地址
github地址:知了一笑 https://github.com/cicadasmile/spring-cloud-base gitee地址:知了一笑 https://gitee.com/cicadasmile/spring-cloud-base
微服务系列组件