【SpringCloud Alibaba】（八）学习 Sentinel 核心技术与配置规则（下）

sco52822024-08-26 11:58

目录

  • [1. 热点规则](#1. 热点规则)
    • [1.1 演示热点规则](#1.1 演示热点规则)
    • [1.2 演示热点高级选项规则](#1.2 演示热点高级选项规则)
  • [2. 授权规则](#2. 授权规则)
    • [2.1 演示授权规则](#2.1 演示授权规则)
  • [3. 系统规则](#3. 系统规则)
    • [3.1 演示系统规则](#3.1 演示系统规则)
  • [4. @SentinelResource 注解](#4. @SentinelResource 注解)
    • [4.1 @SentinelResource 注解概述](#4.1 @SentinelResource 注解概述)
    • [4.2 演示 @SentinelResource 注解](#4.2 演示 @SentinelResource 注解)
      • [4.2.1 定义限流和降级后的处理方法](#4.2.1 定义限流和降级后的处理方法)
      • [4.2.2 在外部类中指定限流和异常调用的方法](#4.2.2 在外部类中指定限流和异常调用的方法)
  • [5. Sentinel 持久化](#5. Sentinel 持久化)
    • [5.1 Sentinel 持久化概述](#5.1 Sentinel 持久化概述)
    • [5.2 实现 Sentinel 的持久化](#5.2 实现 Sentinel 的持久化)
  • 代码地址

Sentinel 的核心规则包括 流控规则、熔断规则、热点规则、授权规则和系统规则。每种规则的配置方式不同。

在上一篇文章中，我们已经介绍了 流控规则、熔断规则。接下来我们来继续了解剩下的核心规则

1. 热点规则

Sentinel 的热点规则可以根据 具体的参数 来控制流量规则，适用于根据不同参数进行流量控制的场景

1.1 演示热点规则

1、在订单微服务的 SentinelController 类中新增 requestSentinel3() 方法，如下所示：

java 复制代码 
@GetMapping(value = "/request_sentinel3")
@SentinelResource("request_sentinel3")
public String requestSentinel3(String header, String body){
    log.info("测试Sentinel3");
    return "sentinel3";
}

2、在浏览器中访问 http://localhost:8080/order/request_sentinel3 接口，在 Sentinel 的簇点

链路中会显示 /request_sentinel3 接口

3、点击热点按钮，如下所示：

4、在弹出的热点规则配置框中的参数索引中输入 0，单机阈值输入 1，统计窗口时长输入 1，如下所

示：

表示：对 requestSentinel3() 方法的第一个参数 header 进行限流，如果每秒钟访问的次数超过 1 次，则触发限流

5、保存配置后，在浏览器中不断访问 http://localhost:8080/order/request_sentinel3? header=header ，当每秒访问的频率超过 1 次时，会触发 Sentinel 的限流操作，如下所示：

不断访问 http://localhost:8080/order/request_sentinel3?body=body ，则不会触发限流操作

1.2 演示热点高级选项规则

1、在弹出的热点规则配置框中打开高级选项，在参数类型中选择 java.lang.String，因为在参数索引中输入 0，表示的是对 header 参数限流，而 header 参数是 String 类型的。在参数值里输入 header，也就是为参数名为 header 的参数赋值为字符串 header。限流阈值为 1，如下所示：

2、点击保存按钮，在浏览器不断刷新 http://localhost:8080/order/request_sentinel3? header=header ，会触发 Sentinel 的限流操作

2. 授权规则

在某些场景下，需要根据 调用接口的来源 判断是否允许执行本次请求。此时就可以使用 Sentinel 提供的授权规则来实现，Sentinel 的授权规则能够根据请求的来源判断是否允许本次请求通过。

在 Sentinel 的授权规则中，提供了 白名单与黑名单 两种授权类型

2.1 演示授权规则

1、在订单微服务的 com.zzc.order.parse 包下新建 MyRequestOriginParser 类，如下所示：

java 复制代码 
@Component
public class MyRequestOriginParser implements RequestOriginParser {

    @Override
    public String parseOrigin(HttpServletRequest httpServletRequest) {
        return httpServletRequest.getParameter("serverName");
    }

}

2、首先在浏览器中访问 http://localhost:8080/order/request_sentinel4 ，在 Sentinel 的簇点

链路里找到 /request_sentinel4

3、点击授权按钮，进入授权规则配置框，按照如下方式进行配置

其中，流控应用填写的是 test，授权类型为黑名单。

这里要结合新建的 MyRequestOriginParser 类进行理解，MyRequestOriginParser 类的 parseOrigin() 方法如下所示：

java 复制代码 
public String parseOrigin(HttpServletRequest httpServletRequest) {
	return httpServletRequest.getParameter("serverName");
}

parseOrigin() 方法中直接返回了从 HttpServletRequest 中获取的 serverName 参数，而在上图中的流控应用中输出的是 test，授权类型为黑名单。

所以，如果我们访问 http://localhost:8080/order/request_sentinel4?serverName=test 的话，是处于黑名单的状态，无法访问

4、点击新增按钮后，不断在浏览器中刷新 http://localhost:8080/order/request_sentinel4? serverName=test ，会发现无法访问，被 Sentinel 限流了

3. 系统规则

系统保护规则是 应用整体维度 的，而不是资源维度的，并且仅对入口流量 (进入应用的流量) 生效。

  • Load （仅对 Linux/Unix-like 机器生效）：当系统 load1 超过阈值，且系统当前的并发线程数超过
    系统容量时才会触发系统保护。系统容量由系统的 maxQps * minRt 计算得出。设定参考值一般是 CPU cores * 2.5。
  • RT：当单台机器上所有入口流量的平均 RT 达到阈值即触发系统保护，单位是毫秒。
  • 线程数：当单台机器上所有入口流量的并发线程数达到阈值即触发系统保护。
  • 入口 QPS：当单台机器上所有入口流量的 QPS 达到阈值即触发系统保护。
  • CPU使用率：当单台机器上所有入口流量的 CPU使用率达到阈值即触发系统保护

3.1 演示系统规则

1、在订单微服务的 com.zzc.order.handler 包下新建 MyUrlBlockHandler 类，如下所示：

java 复制代码 
@Component
public class MyUrlBlockHandler implements BlockExceptionHandler {

    @Override
    public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, BlockException e) throws Exception {
        String msg = null;
        if (e instanceof FlowException) {
            msg = "限流了";
        } else if (e instanceof DegradeException) {
            msg = "降级了";
        } else if (e instanceof ParamFlowException) {
            msg = "热点参数限流";
        } else if (e instanceof SystemBlockException) {
            msg = "系统规则（负载/...不满足要求）";
        } else if (e instanceof AuthorityException) {
            msg = "授权规则不通过";
        }
        // http状态码
        response.setStatus(500);
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setHeader("Content-Type", "application/json;charset=utf-8");
        response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
        JSONObject jsonObject = new JSONObject();
        jsonObject.put("code", 500);
        jsonObject.put("codeMsg", msg);
        response.getWriter().write(jsonObject.toJSONString());
    }
}

2、在订单微服务的 SentinelController 类中新增 requestSentinel5() 方法，如下所示：

java 复制代码 
@GetMapping(value = "/request_sentinel5")
@SentinelResource("request_sentinel5")
public String requestSentinel5(){
    log.info("测试Sentinel5");
    return "sentinel5";
}

3、首先在浏览器中访问 http://localhost:8080/order/request_sentinel5 ，在 Sentinel 的簇点链路里找到 /request_sentinel5

4、点击流控按钮，进入流控规则配置框，按照如下方式进行配置

5、在浏览器中不断刷新 http://localhost:8080/order/request_sentinel5 ，会显示如下信息：

说明触发了系统规则，捕获到了Sentinel全局异常。

4. @SentinelResource 注解

使用 Sentinel 时，可以使用 @SentinelResource 注解来指定异常处理策略

4.1 @SentinelResource 注解概述

在 Sentinel 中，指定发生异常时的处理策略非常简单，只需要使用 @SentinelResource 注解即可。

@SentinelResource 注解的源码如下所示：

java 复制代码 
@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
public @interface SentinelResource {
	//资源名称
	String value() default "";
	//entry类型，标记流量的方向，取值IN/OUT，默认是OUT
	EntryType entryType() default EntryType.OUT;
	int resourceType() default 0;
	//处理BlockException的函数名称,函数要求：
	//1. 必须是 public
	//2.返回类型 参数与原方法一致
	//3. 默认需和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数，可配置
	//blockHandlerClass ，并指定blockHandlerClass里面的方法。
	String blockHandler() default "";
	//存放blockHandler的类,对应的处理函数必须static修饰。
	Class<?>[] blockHandlerClass() default {};
	//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。函数要求：
	//1. 返回类型与原方法一致
	//2. 参数类型需要和原方法相匹配
	//3. 默认需和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数，可配置fallbackClass ，并指定
	//fallbackClass里面的方法。
	String fallback() default "";
	//存放fallback的类。对应的处理函数必须static修饰。
	String defaultFallback() default "";
	//用于通用的 fallback 逻辑。默认fallback函数可以针对所有类型的异常进
	//行处理。若同时配置了 fallback 和 defaultFallback，以fallback为准。函数要求：
	//1. 返回类型与原方法一致
	//2. 方法参数列表为空，或者有一个 Throwable 类型的参数。
	//3. 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，可配置fallbackClass ，并指定
	fallbackClass 里面的方法。
	Class<?>[] fallbackClass() default {};
	//指定排除掉哪些异常。排除的异常不会计入异常统计，也不会进入fallback逻辑，而是原样抛出。
	Class<? extends Throwable>[] exceptionsToTrace() default {Throwable.class};
	//需要trace的异常
	Class<? extends Throwable>[] exceptionsToIgnore() default {};
}

4.2 演示 @SentinelResource 注解

4.2.1 定义限流和降级后的处理方法

1、在订单微服务的 com.zzc.order.service.SentinelService 接口中新增 sendMessage2()方法，SentinelServiceImpl 并实现之。

并且定义一个成员变量 count，用来记录请求 sendMessage2() 方法的次数，同时定义 25% 的异常率。

在 sendMessage2() 方法上使用 @SentinelResource 指定了资源的名称、发生 BlockException 时进入的方法和发生异常时进入的方法，代码如下所示:

java 复制代码 
private int count = 0;

@Override
@SentinelResource(value = "sendMessage2", blockHandler = "blockHandler", fallback = "fallback")
public String sendMessage2() {
    count ++;
    //25%的异常率
    if (count % 4 == 0){
        throw new RuntimeException("25%的异常率");
    }
    return "sendMessage2";
}

public String blockHandler(BlockException e){
    log.error("限流了:{}", e);
    return "限流了";
}
public String fallback(Throwable e){
    log.error("异常了:{}", e);
    return "异常了";
}

3、在订单微服务的 com.zzc.order.controller.SentinelController 类中新增requestSentinel6() 方法，如下所示：

java 复制代码 
@GetMapping(value = "/request_sentinel6")
public String requestSentinel6(){
    log.info("测试Sentinel6");
    return sentinelService.sendMessage2();
}

4、首先在浏览器中访问 http://localhost:8080/order/request_sentinel6 ，在 Sentinel 的簇点

链路里找到 /request_sentinel6

5、点击流控按钮进入流控规则页面，按照下图方式进行配置

6、点击新增按钮后在浏览器中刷新 http://localhost:8080/order/request_sentinel6 ，当刷新

的频率超过每秒 2 次时，浏览器会显示如下信息：

当刷新的次数是4的倍数时，浏览器会显示如下信息：

4.2.2 在外部类中指定限流和异常调用的方法

1、在订单微服务的 com.zzc.order.handler 包下新建 MyBlockHandlerClass类，用于定义被 Sentinel 限流时的方法，源码如下所示：

java 复制代码 
@Slf4j
public class MyBlockHandlerClass {
	public static String blockHandler(BlockException e){
		log.error("限流了:{}", e);
		return "限流了";
	}
}

2、在订单微服务的 com.zzc.order.handler 包下新建 MyFallbackClass 类，用于定义抛出异常时调用的方法，源码如下所示：

java 复制代码 
@Slf4j
public class MyFallbackClass {
	public static String fallback(Throwable e){
		log.error("异常了:{}", e);
		return "异常了";
	}
}

3、修改 SentinelServiceImpl#sendMessage2() 方法上的注解

java 复制代码 
@Override
@SentinelResource(value = "sendMessage2",blockHandlerClass = MyBlockHandlerClass.class,
	blockHandler = "blockHandler",fallbackClass = MyFallbackClass.class,fallback = "fallback")
public String sendMessage2() {
	count ++;
	System.out.println(count);
	//25%的异常率
	if (count % 4 == 0){
		throw new RuntimeException("25%的异常率");
	}
	return "sendMessage2";
}

更上述步骤一致，可进行测试

5. Sentinel 持久化

Sentinel 中可以自定义配置的持久化来将 Sentinel 的配置规则持久化到服务器磁盘，使得重启应用或者 Sentinel 后，Sentinel 的配置规则不丢失

5.1 Sentinel 持久化概述

细心的小伙伴会发现：

我们之前配置的 Sentinel 规则在程序重启或者 Sentinel 重启后就会消失不见。

此时，就需要我们重新配置。如果这发生在高并发、大流量的场景下是不可接受的。那有没有什么办法让程序或 Sentinel 重启后配置不丢失呢？其实，Sentinel 中可以自定义配置的持久化来解决这个问题。

5.2 实现 Sentinel 的持久化

1、在订单微服务 shop-order 中新建 com.zzc.order.persistence 包，并创建
SentinelPersistenceRule 类，实现 com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc 接口，并在
SentinelPersistenceRule 类中获取应用的名称，覆写 init() 方法，源码如下所示：

java 复制代码 
public class SentinelPersistenceRule implements InitFunc {

    private String applicationName = "server-order";

    @Override
    public void init() throws Exception {
        String ruleDir = System.getProperty("user.home") + "/sentinel-rules/" + applicationName;
        String flowRulePath = ruleDir + "/flow-rule.json";
        String degradeRulePath = ruleDir + "/degrade-rule.json";
        String systemRulePath = ruleDir + "/system-rule.json";
        String authorityRulePath = ruleDir + "/authority-rule.json";
        String paramFlowRulePath = ruleDir + "/param-flow-rule.json";
        this.mkdirIfNotExits(ruleDir);
        this.createFileIfNotExits(flowRulePath);
        this.createFileIfNotExits(degradeRulePath);
        this.createFileIfNotExits(systemRulePath);
        this.createFileIfNotExits(authorityRulePath);
        this.createFileIfNotExits(paramFlowRulePath);
        // 流控规则
        ReadableDataSource<String, List<FlowRule>> flowRuleRDS = new
                FileRefreshableDataSource<>(
                flowRulePath,
                flowRuleListParser
        );
        FlowRuleManager.register2Property(flowRuleRDS.getProperty());
        WritableDataSource<List<FlowRule>> flowRuleWDS = new
                FileWritableDataSource<>(
                flowRulePath,
                this::encodeJson
        );
        WritableDataSourceRegistry.registerFlowDataSource(flowRuleWDS);
        // 降级规则
        ReadableDataSource<String, List<DegradeRule>> degradeRuleRDS = new
                FileRefreshableDataSource<>(
                degradeRulePath,
                degradeRuleListParser
        );
        DegradeRuleManager.register2Property(degradeRuleRDS.getProperty());
        WritableDataSource<List<DegradeRule>> degradeRuleWDS = new
                FileWritableDataSource<>(
                degradeRulePath,
                this::encodeJson
        );
        WritableDataSourceRegistry.registerDegradeDataSource(degradeRuleWDS);
        // 系统规则
        ReadableDataSource<String, List<SystemRule>> systemRuleRDS = new
                FileRefreshableDataSource<>(
                systemRulePath,
                systemRuleListParser
        );
        SystemRuleManager.register2Property(systemRuleRDS.getProperty());
        WritableDataSource<List<SystemRule>> systemRuleWDS = new
                FileWritableDataSource<>(
                systemRulePath,
                this::encodeJson
        );
        WritableDataSourceRegistry.registerSystemDataSource(systemRuleWDS);
        // 授权规则
        ReadableDataSource<String, List<AuthorityRule>> authorityRuleRDS = new
                FileRefreshableDataSource<>(
                authorityRulePath,
                authorityRuleListParser
        );
        AuthorityRuleManager.register2Property(authorityRuleRDS.getProperty());
        WritableDataSource<List<AuthorityRule>> authorityRuleWDS = new
                FileWritableDataSource<>(
                authorityRulePath,
                this::encodeJson
        );
        WritableDataSourceRegistry.registerAuthorityDataSource(authorityRuleWDS);
        // 热点参数规则
        ReadableDataSource<String, List<ParamFlowRule>> paramFlowRuleRDS = new
                FileRefreshableDataSource<>(
                paramFlowRulePath,
                paramFlowRuleListParser
        );
        ParamFlowRuleManager.register2Property(paramFlowRuleRDS.getProperty());
        WritableDataSource<List<ParamFlowRule>> paramFlowRuleWDS = new
                FileWritableDataSource<>(
                paramFlowRulePath,
                this::encodeJson
        );
        ModifyParamFlowRulesCommandHandler.setWritableDataSource(paramFlowRuleWDS);
    }
    private Converter<String, List<FlowRule>> flowRuleListParser = source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<FlowRule>>() {});
    private Converter<String, List<DegradeRule>> degradeRuleListParser = source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<DegradeRule>>() {});
    private Converter<String, List<SystemRule>> systemRuleListParser = source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<SystemRule>>() {});
    private Converter<String, List<AuthorityRule>> authorityRuleListParser = source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<AuthorityRule>>() {});
    private Converter<String, List<ParamFlowRule>> paramFlowRuleListParser = source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<ParamFlowRule>>() {});

    private void mkdirIfNotExits(String filePath) throws IOException {
        File file = new File(filePath);
        if (!file.exists()) {
            file.mkdirs();
        }
    }

    private void createFileIfNotExits(String filePath) throws IOException {
        File file = new File(filePath);
        if (!file.exists()) {
            file.createNewFile();
        }
    }

    private <T> String encodeJson(T t) {
        return JSON.toJSONString(t);
    }
}

2、在订单微服务的 resources 目录下新建 META-INF 目录，并在 META-INF 目录下新建 services 目录，在 services 目录下新建名称为 com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc 的文件，如下所示：

3、在 com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc 文件中添加 com.zzc.order.persistence.SentinelPersistenceRule 类的全类名，如下所示。：

4、首先在浏览器中访问http://localhost:8080/order/request_sentinel6 ，在 Sentinel 的簇点

链路里找到 /request_sentinel6

5、点击流控按钮进入流控规则页面，按照下图方式进行配置：

6、点击新增按钮，此时打开电脑的 user.home 目录，我电脑的目录为C:\Users\Administrator ，可以发现 C :\Users\Administrator 目录中多了一个 sentinel-rules目录：

7、打开 sentinel-rules 目录，发现里面存在一个 server-order 目录。

8、打开 server-order 目录后，会发现生成了 Sentinel 的配置文件，并持久化到了磁盘上，如下所示：

9、打开 flow-rule.json 文件，内容如下所示：

json 复制代码 
[
    {
        "clusterConfig": {
            "acquireRefuseStrategy": 0,
            "clientOfflineTime": 2000,
            "fallbackToLocalWhenFail": true,
            "resourceTimeout": 2000,
            "resourceTimeoutStrategy": 0,
            "sampleCount": 10,
            "strategy": 0,
            "thresholdType": 0,
            "windowIntervalMs": 1000
        },
        "clusterMode": false,
        "controlBehavior": 0,
        "count": 2.0,
        "grade": 1,
        "limitApp": "default",
        "maxQueueingTimeMs": 500,
        "resource": "/request_sentinel6",
        "strategy": 0,
        "warmUpPeriodSec": 10
    }
]

可以看到，flow-rule.json 文件中持久化了对于 /request_sentinel6 接口的配置。

重启订单微服务后，需要再次访问 http://localhost:8080/order/request_sentinel6 后，才能看见持久化后的配置

代码地址

代码已经上传至码云，码云地址

其中，数据库文件位于 db 文件夹下。

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