SpringCloud Alibaba(中)：服务熔断降级-Sentinel

Sentinel

Sentinel是阿里巴巴开源的分布式系统流量防卫防护组件，主要对分布式系统中的流量进行控制、熔断降级等保护操作。Sentinel的目标是成为互联网级别分布式系统的流量防卫防护组件，它与系统的各个部分集成，保护着系统的入口和出口。

概念：

Sentinel是一个分布式系统的流量防卫防护组件，它通过对分布式系统中的流量进行控制、熔断降级等保护操作，保障系统的稳定性和可用性。

背景：

随着分布式系统的广泛应用，系统的复杂度和耦合度越来越高，系统中的流量控制和保护变得越来越重要。Sentinel正是在这样的背景下诞生的，它通过流量控制、熔断降级等手段，保护着分布式系统的入口和出口，保障系统的稳定性和可用性。

运用：

Sentinel可以运用于各种分布式系统中，例如微服务架构、SOA架构等。它对系统的各个部分进行流量控制、熔断降级等保护操作，从而提高系统的可用性和稳定性。

定位：

Sentinel主要定位于分布式系统的流量防卫防护组件，它与系统的各个部分集成，对系统的入口和出口进行保护。它不仅提供流量控制、熔断降级等基础功能，还支持自定义策略和插件扩展，可以满足不同场景下的需求。

使用：

Sentinel的使用非常简单，可以通过配置文件或API进行配置和调用。它提供了丰富的统计数据和监控信息，方便用户对系统进行监控和管理。同时，Sentinel还提供了多种语言的客户端库，方便用户进行集成和使用。

API：

Sentinel提供了丰富的API供用户进行自定义策略和插件扩展。它的API包括流量控制、熔断降级、系统调用等各个方面。用户可以通过调用这些API实现自定义的流量控制和熔断降级策略。

Sentinel可以通过这些 API 来设置流量控制规则、获取系统状态、执行流量控制等操作。例如，FlowRuleManager.loadRules() 方法可以加载流量控制规则；SystemStateManager.getBlockQpsInInterval(String resource, Duration interval) 方法可以获取资源在特定时间段内的被限流次数等。

总结：

Sentinel是一个分布式系统的流量防卫防护组件，它通过对分布式系统中的流量进行控制、熔断降级等保护操作，保障系统的稳定性和可用性。它具有简单易用、灵活可扩展等特点，可以适用于各种分布式系统中。

常见的容错思路

要防止雪崩的扩散，我们就要做好服务的容错，容错说白了就是保护自己不被猪队友拖垮的一些措施, 下面介绍常见的服务容错思路和组件。

常见的容错思路

常见的容错思路有隔离、超时、限流、熔断、降级这几种，下面分别介绍一下。

隔离机制: 比如服务A内限制有100个线程, 现在服务A可能会调用服务B,服务C,服务D.我们在服务A进行远程调用的时候,给不同的服务分配固定的线程,不会把所有线程都分配给某个微服务. 比如调用服务B分配30个线程,调用服务C分配30个线程，调用服务D分配40个线程. 这样进行资源的隔离，保证即使下游某个服务挂了，也不至于把服务A的线程消耗完。比如服务B挂了，这时候最多只会占用服务A的30个线程,服务A还有70个线程可以调用服务C和服务D.

超时机制: 在上游服务调用下游服务的时候，设置一个最大响应时间，如果超过这个时间，下游未作出反应，

就断开请求，释放掉线程。

限流机制: 限流就是限制系统的输入和输出流量已达到保护系统的目的。为了保证系统的稳固运行,一旦达到

的需要限制的阈值,就需要限制流量并采取少量措施以完成限制流量的目的。

熔断机制: 在互联网系统中，当下游服务因访问压力过大而响应变慢或失败，上游服务为了保护系统整

体的可用性，可以暂时切断对下游服务的调用。这种牺牲局部，保全整体的措施就叫做熔断。

服务熔断一般有三种状态：

熔断关闭状态（Closed）

服务没有故障时，熔断器所处的状态，对调用方的调用不做任何限制

熔断开启状态（Open）

后续对该服务接口的调用不再经过网络，直接执行本地的fallback方法

半熔断状态（Half-Open）

尝试恢复服务调用，允许有限的流量调用该服务，并监控调用成功率。如果成功率达到预

期，则说明服务已恢复，进入熔断关闭状态；如果成功率仍旧很低，则重新进入熔断开启状

态。

降级机制: 降级其实就是为服务提供一个兜底方案，一旦服务无法正常调用，就使用兜底方案。

Sentinel流量控制规则

Sentinel具有流控、热点、降级、授权和系统规则保护等功能。

流控是指控制分布式系统的流量，防止系统被过大的流量击垮。Sentinel可以通过设置流量控制阈值，对超过阈值的流量进行限流操作。

热点是指系统中访问频率较高的部分，通常是系统的瓶颈所在。Sentinel可以通过热点限流功能，对热点流量进行限制，避免热点流量过大导致系统崩溃。

降级是指当系统出现故障或响应过慢时，通过降低部分功能或服务的等级，保证整个系统的可用性。Sentinel可以通过降级功能，对故障的服务进行降级处理，避免故障影响整个系统的运行。

授权是指对不同的用户或服务设置不同的访问权限，保证系统的安全性。Sentinel可以通过设置黑白名单规则，对指定的用户或服务进行授权操作。

系统规则保护是指对系统的入口和出口进行保护，防止系统被恶意攻击或滥用。Sentinel可以通过设置系统保护规则，对系统的入口和出口进行防护操作。

sentinel 自定义异常 + @sentinelresources 注解使用

Sentinel 可以通过自定义异常和 @SentinelResource 注解来提供更加灵活的保护机制。

首先，Sentinel 允许用户自定义异常处理类，通过继承 BlockException 类并重写其中的方法，可以定制异常处理逻辑。同时，在定义资源时，可以使用 @SentinelResource 注解来指定异常处理类，以便在发生异常时执行自定义的异常处理逻辑。

FlowException 限流异常
DegradeException 降级异常
ParamFlowException 参数限流异常
AuthorityException 授权异常
SystemBlockException 系统负载异常

在shop-order-server项目中定义异常返回处理类

java 复制代码

package cn.wolfcode.error;
@Component
public class ExceptionHandlerPage implements BlockExceptionHandler {
    @Override
    public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, BlockException e) throws Exception {
        response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
        ResultData data = null;
        if (e instanceof FlowException) {
            data = new ResultData(-1, "接口被限流了");
        } else if (e instanceof DegradeException) {
            data = new ResultData(-2, "接口被降级了");
        }else if (e instanceof ParamFlowException) {
            data = new ResultData(-3, "参数限流异常");
        }else if (e instanceof AuthorityException) {
            data = new ResultData(-4, "授权异常");
        }else if (e instanceof SystemBlockException) {
            data = new ResultData(-5, "系统负载异常了...");
        }
        response.getWriter().write(JSON.toJSONString(data));
    }
}
@Data
@AllArgsConstructor//全参构造
@NoArgsConstructor//无参构造
class ResultData {
    private int code;
    private String message;
}

其次，@SentinelResource 注解可以用于定义资源并提供可选的异常处理和 fallback 配置项。通过使用 @SentinelResource 注解，用户可以方便地将特定的类、方法或函数定义为资源，并在其中配置异常处理和 fallback 逻辑。这样，在系统运行时，Sentinel 可以自动对这些资源进行保护，确保系统的稳定性和可用性。

@SentinelResource 用于定义资源，并提供可选的异常处理和 fallback 配置项。

其主要参数如下:

属性	作用
value	资源名称，必需项（不能为空）
entryType	entry 类型，可选项（默认为 `EntryType.OUT`）
blockHandler`/`blockHandlerClass	`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。
fallback`/`fallbackClass	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： 1. 返回值类型必须与原函数返回值类型一致； 2.方法参数列表需要和原函数一致，或者可以额外多一个 `Throwable` 类型的参数用于接收对应的异常。 3.fallback 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 `fallbackClass` 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。
`defaultFallback`	默认的 fallback 函数名称，可选项，通常用于通用的 fallback 逻辑（即可以用于很多服务或方法）。默认 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。若同时配置了 fallback 和 defaultFallback，则只有 fallback 会生效。defaultFallback 函数签名要求： 1. 返回值类型必须与原函数返回值类型一致； 2. 方法参数列表需要为空，或者可以额外多一个 `Throwable` 类型的参数用于接收对应的异常。 3. defaultFallback 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 `fallbackClass` 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。
`exceptionsToIgnore`	用于指定哪些异常被排除掉，不会计入异常统计中，也不会进入 fallback 逻辑中，而是会原样抛出。

定义限流和降级后的处理方法

直接将限流和降级方法定义在方法中

java 复制代码

package cn.wolfcode.controller;
@RestController
@Slf4j
public class AnnoController {
    @RequestMapping("/anno1")
    @SentinelResource(value = "anno1",
            blockHandler="anno1BlockHandler",
            fallback = "anno1Fallback"
    )
    public String anno1(String name){
        if("wolfcode".equals(name)){
            throw new RuntimeException();
        }
        return "anno1";
    }
    public String anno1BlockHandler(String name,BlockException ex){
        log.error("{}", ex);
        return "接口被限流或者降级了";
    }
    //Throwable时进入的方法
    public String anno1Fallback(String name,Throwable throwable) {
        log.error("{}", throwable);
        return "接口发生异常了";
    }
}

Feign整合Sentinel

在shop-order-server项目的配置文件中开启feign对Sentinel的支持
yaml 复制代码
```
feign:
  sentinel:
    enabled: true
```

创建容错类

java 复制代码

@Component
public class ProductFeignFallBack implements IProductFeginService {
    @Override
    public Product findByPid(Long pid) {
        Product product = new Product();
        product.setPid(-1L);
        product.setPname("兜底数据");
        product.setPprice(0.0);
        return product;
    }
}

在feign接口中定义容错类

java 复制代码

@FeignClient(name = "product-service",fallback = ProductFeignFallBack.class)
public interface ProductFeignApi {
    @RequestMapping("/product/{pid}")
    public Product findByPid(@PathVariable("pid") Long pid);
}

停止所有商品服务,重启 shop-order 服务,访问请求,观察容错效果

可能上面的案例并不是特别恰当，我们只是通过案例来演示Feign集成Sentinel实现降级的效果. 接下来我们具体更贴切的案例来讲解Feign降级的作用.

比如我们在购物的时候，查看商品详情页面的时候，里面包含库存信息,商品详情信息,评论信息，这个需求包含的微服务如下:

假设现在评论服务宕机了,那是不是意味用户发出查看商品请求也无法正常显示了，商品都看不到了，那用户也无法进行下单的操作了. 但是对于用户来说，评论看不到并不影响他购物，所以这时候我们应该对评论服务进行及·降级处理，返回一个兜底数据(空数据)，这样用户的查看商品请求能正常显示，只是评论数据看不到而已，这样的话，用户的下单请求也不会受到影响。

面试题：结合Feign后，你在项目中的降级方法中会实现什么样的操作/功能？

记录操作日志，业务日志
尝试重试操作
记录操作失败信息(MQ)，方便后续人工介入
异常提示