【Sentinel】核心API-Entry与Context

文章目录

• 一、Entry
• • 1、Entry的声明
  • 2、使用API自定义资源
  • 3、基于@SentinelResource注解标记资源
• 二、Context
• • 1、Context介绍
  • 2、Context的初始化
  • 3、AbstractSentinelInterceptor
  • 4、ContextUtil

一、Entry

1、Entry的声明

默认情况下，Sentinel会将controller中的方法作为被保护资源，那么问题来了，我们该如何将自己的一段代码标记为一个Sentinel的资源呢？

Sentinel中的资源用Entry来表示。

声明Entry的API示例：（try后面直接加括号写上对应的资源，就不用自己再加finally语句去关闭了，即try-with-resource）

// 资源名可使用任意有业务语义的字符串，比如方法名、接口名或其它可唯一标识的字符串。
try (Entry entry = SphU.entry("resourceName")) {
  // 被保护的业务逻辑
  // 你想做的操作，比如异常次数+1、调用次数+1
  // do something here...
} catch (BlockException ex) {
  // 业务代码抛的异常+限流的异常
  // 资源访问阻止，被限流或被降级
  // 在此处进行相应的处理操作
}

try-with-resource的写法需要注意：

特别地，若 entry 的时候传入了热点参数，那么 exit 的时候也一定要带上对应的参数（exit(count, args)），否则可能会有统计错误。这个时候不能使用 try-with-resources 的方式。另外通过 Tracer.trace(ex) 来统计异常信息时，由于 try-with-resources 语法中 catch 调用顺序的问题，会导致无法正确统计异常数，因此统计异常信息时也不能在 try-with-resources 的 catch 块中调用 Tracer.trace(ex)。

不用try-with-resource，手动exit的写法：

Entry entry = null;
// 务必保证 finally 会被执行
try {
  // 资源名可使用任意有业务语义的字符串，注意数目不能太多（超过 1K），超出几千请作为参数传入而不要直接作为资源名
  // EntryType 代表流量类型（inbound/outbound），其中系统规则只对 IN 类型的埋点生效
  entry = SphU.entry("自定义资源名");
  // 被保护的业务逻辑
  // do something...
} catch (BlockException ex) {
  // 资源访问阻止，被限流或被降级
  // 进行相应的处理操作
} catch (Exception ex) {
  // 若需要配置降级规则，需要通过这种方式记录业务异常
  Tracer.traceEntry(ex, entry);
} finally {
  // 务必保证 exit，务必保证每个 entry 与 exit 配对
  if (entry != null) {
    entry.exit();
  }
}

关于SphU.entry()方法的参数：

注意：SphU.entry(xxx) 需要与 entry.exit() 方法成对出现，匹配调用，否则会导致调用链记录异常，抛出 ErrorEntryFreeException 异常。常见的错误：

1、自定义埋点只调用 SphU.entry()，没有调用 entry.exit()
2、顺序错误，比如：entry1 -> entry2 -> exit1 -> exit2，应该为 entry1 -> entry2 -> exit2 -> exit1

2、使用API自定义资源

在demo工程的order-service服务中，将OrderService的queryOrderById()方法标记为一个资源：queryOrderById()方法未修改前：

• 首先处理下依赖与配置

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

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8090 # 这里我的sentinel用了8089的端口

• 修改OrderService类的queryOrderById方法，创建Entry资源，将要保护的一段代码放入try语句来做为一个资源：

public Order queryOrderById(Long orderId) {
    // 创建Entry，标记资源，资源名为resource1
    try (Entry entry = SphU.entry("resource1")) {
        // 1.查询订单
        Order order = orderMapper.findById(orderId);
        // 2.查询用户，基于Feign的远程调用
        User user = userClient.findById(order.getUserId());
        // 3.设置
        order.setUser(user);
        // 4.返回
        return order;
    }catch (BlockException e){
        log.error("被限流或降级", e);
        return null;
    }
}

重启后可以看到自定义资源成功：

很明显，上面的逻辑在自定义资源时是重复的动作，即创建Entry，再拿个try-catch把要定义的代码包起来。 ⇒ AOP环绕实现，在前面之前try，在之后catch，AOP再兑换成一个注解，这个注解官方已实现，就是@SentinelResource

3、基于@SentinelResource注解标记资源

同样标记Service里的queryOrderById方法：

从自动装配开始找到源码看下实现：

匹配@SentinelResource注解做AOP环绕增强的源码：

/**
 * Aspect for methods with {@link SentinelResource} annotation.
 *
 * @author Eric Zhao
 */
@Aspect
public class SentinelResourceAspect extends AbstractSentinelAspectSupport {
	// 切点是添加了 @SentinelResource注解的类
    @Pointcut("@annotation(com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource)")
    public void sentinelResourceAnnotationPointcut() {
    }
	
    // 环绕增强
    @Around("sentinelResourceAnnotationPointcut()")
    public Object invokeResourceWithSentinel(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
        // 获取受保护的方法
        Method originMethod = resolveMethod(pjp);
		// 获取 @SentinelResource注解
        SentinelResource annotation = originMethod.getAnnotation(SentinelResource.class);
        if (annotation == null) {
            // Should not go through here.
            throw new IllegalStateException("Wrong state for SentinelResource annotation");
        }
        // 获取注解上的资源名称
        String resourceName = getResourceName(annotation.value(), originMethod);
        EntryType entryType = annotation.entryType();
        int resourceType = annotation.resourceType();
        Entry entry = null;
        try {
            // 创建资源 Entry
            entry = SphU.entry(resourceName, resourceType, entryType, pjp.getArgs());
            // 执行受保护的方法
            Object result = pjp.proceed();
            return result;
        } catch (BlockException ex) {
            return handleBlockException(pjp, annotation, ex);
        } catch (Throwable ex) {
            Class<? extends Throwable>[] exceptionsToIgnore = annotation.exceptionsToIgnore();
            // The ignore list will be checked first.
            if (exceptionsToIgnore.length > 0 && exceptionBelongsTo(ex, exceptionsToIgnore)) {
                throw ex;
            }
            if (exceptionBelongsTo(ex, annotation.exceptionsToTrace())) {
                traceException(ex);
                return handleFallback(pjp, annotation, ex);
            }

            // No fallback function can handle the exception, so throw it out.
            throw ex;
        } finally {
            if (entry != null) {
                entry.exit(1, pjp.getArgs());
            }
        }
    }
}

简单来说，@SentinelResource注解就是一个标记，而Sentinel基于AOP思想，对被标记的方法做环绕增强，完成资源（Entry）的创建。

二、Context

如图，除了簇点链路中的controller方法，以及我自定义的资源，还有一个默认的入口节点：sentinel_spring_web_context，它是一个EntranceNode类型的节点，这个节点是在初始化Context的时候由Sentinel帮我们创建的。

1、Context介绍

• Context 代表调用链路上下文，贯穿一次调用链路中的所有资源（ Entry），基于ThreadLocal。
• Context 维护着入口节点（entranceNode）、本次调用链路的 curNode（当前资源节点）、调用来源（origin）等信息。
• 后续的Slot都可以通过Context拿到DefaultNode或者ClusterNode，从而获取统计数据，完成规则判断
• Context初始化的过程中，会创建EntranceNode，contextName就是EntranceNode的名称

创建Context的API为：

// 创建context，包含两个参数：context名称、 来源名称
ContextUtil.enter("contextName", "originName");

2、Context的初始化

查看Sentinel依赖包下的spring.factories：

spring.factories声明需要就是自动装配的配置类：

先看SentinelWebAutoConfiguration这个类：

这个类实现了WebMvcConfigurer，我们知道这个是SpringMVC自定义配置用到的类，可以配置HandlerInterceptor：

可以看到这里泛型中配置了一个SentinelWebInterceptor的拦截器。SentinelWebInterceptor的声明如下：

发现它继承了AbstractSentinelInterceptor这个类，而AbstractSentinelInterceptor最终实现了HandlerInterceptor

HandlerInterceptor拦截器会拦截一切进入controller的方法，执行preHandle前置拦截方法，而Context的初始化就是在这里完成的。

3、AbstractSentinelInterceptor

HandlerInterceptor拦截器会拦截一切进入controller的方法，执行preHandle前置拦截方法，而Context的初始化就是在这里完成的。来看看这个类的preHandle`实现：

@Override
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler)
    throws Exception {
    try {
        // 获取资源名称，一般是controller方法的@RequestMapping路径，例如/order/{orderId}
        String resourceName = getResourceName(request);
        if (StringUtil.isEmpty(resourceName)) {
            return true;
        }
        // 从request中获取请求来源，将来做 授权规则 判断时会用
        String origin = parseOrigin(request);
        
        // 获取 contextName，默认是sentinel_spring_web_context
        String contextName = getContextName(request);
        // 创建 Context
        ContextUtil.enter(contextName, origin);
        // 创建资源，名称就是当前请求的controller方法的映射路径
        Entry entry = SphU.entry(resourceName, ResourceTypeConstants.COMMON_WEB, EntryType.IN);
        request.setAttribute(baseWebMvcConfig.getRequestAttributeName(), entry);
        return true;
    } catch (BlockException e) {
        try {
            handleBlockException(request, response, e);
        } finally {
            ContextUtil.exit();
        }
        return false;
    }
}

4、ContextUtil

创建Context的方法就是 ContextUtil.enter(contextName, origin); 我们进入entry方法：

public static Context enter(String name, String origin) {
    if (Constants.CONTEXT_DEFAULT_NAME.equals(name)) {
        throw new ContextNameDefineException(
            "The " + Constants.CONTEXT_DEFAULT_NAME + " can't be permit to defined!");
    }
    return trueEnter(name, origin);
}

进入trueEnter方法：

protected static Context trueEnter(String name, String origin) {
    // 尝试获取context
    Context context = contextHolder.get();
    // 判空
    if (context == null) {
        // 如果为空，开始初始化
        Map<String, DefaultNode> localCacheNameMap = contextNameNodeMap;
        // 尝试获取入口节点
        DefaultNode node = localCacheNameMap.get(name);
        if (node == null) {
            LOCK.lock();
            try {
                node = contextNameNodeMap.get(name);
                if (node == null) {
                    // 入口节点为空，初始化入口节点 EntranceNode
                    node = new EntranceNode(new StringResourceWrapper(name, EntryType.IN), null);
                    // 添加入口节点到 ROOT
                    Constants.ROOT.addChild(node);
                    // 将入口节点放入缓存
                    Map<String, DefaultNode> newMap = new HashMap<>(contextNameNodeMap.size() + 1);
                    newMap.putAll(contextNameNodeMap);
                    newMap.put(name, node);
                    contextNameNodeMap = newMap;
                }
            } finally {
                LOCK.unlock();
            }
        }
        // 创建Context，参数为：入口节点 和 contextName
        context = new Context(node, name);
        // 设置请求来源 origin
        context.setOrigin(origin);
        // 放入ThreadLocal
        contextHolder.set(context);
    }
    // 返回
    return context;
}

画图表示Entry和Context两个核心API完成资源的创建，不管是controller中的资源还是自定义的资源，接下来就是执行ProcessorSlotChain插槽链，关于ProcessorSlotChain的执行，见下篇。