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SpringCloud Alibaba学习笔记 ——（六、Sentinel 服务保护框架）

作者：运维做开发 | 2024-06-20 22:22:34

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SpringCloud Alibaba学习笔记 ——（六、Sentinel 服务保护框架）

  1. 手动代码配置（纯代码，注解的形式）

  2. Sentinel 控制台形式配置

  3. 默认情况下 Sentinel 不对数据持久化，需要自己持久化

实现的步骤：

创建我们流控、限流规则。

然后在被映射的地址去引用。

6.3 Sentinel 实现服务限流

6.3.0 安装 Sentinel 控制台

在 6.3.3 小结中会用到

参考文档

  1. 下载 Jar 包 (sentinel-dashboard-1.8.0.jar)

  2. 运行

java -Dserver.port=8718 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8718 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.8.0.jar

  1. 默认登录 sentinel sentinel

6.3.1 使用 Java 代码实现服务限流

  1. 导入坐标依赖

com.alibaba.cloud

spring-cloud-starter-alibaba-sentinel

2.1.0.RELEASE

org.springframework.boot

spring-boot-starter-web

  1. 编写 OrderContoller

@RestController

public class OrderService {

// 定义的限流规则名称

private static final String GETORDER_KEY = “orderToMenber”;

// 测试 Sentinel，对接口限流

@RequestMapping(“/orderToMenber”)

public String orderToMenber() {

Entry entry = null;

try {

entry = SphU.entry(GETORDER_KEY);

return “orderToMenber接口”;

} catch (Exception e) {

// 限流的情况就会进入 Exception

return “当前访问人数过多，请稍后重试！”;

} finally {

if (entry != null) {

entry.exit();

}

}

}

/**

  • 创建限流规则

  • @return

*/

@RequestMapping(“/initFlowQpsRule”)

public String initFlowQpsRule() {

List rules = new ArrayList();

FlowRule rule1 = new FlowRule();

rule1.setResource(GETORDER_KEY); // 限流规则名称

//qps 控制在 1 以内

rule1.setCount(1);

//qps 限流

rule1.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);

rule1.setLimitApp(“default”);

rules.add(rule1);

FlowRuleManager.loadRules(rules);

return “… 限流配置初始化成功”;

}

}

  1. 编写启动类 AppOrder

  2. 先访问 http://localhost:8080/initFlowQpsRule 实现初始化规则

  3. 再访问 http://localhost:8080/orderToMenber

  4. 然后看到刷新一遍，接口就会显示 Exception 的异常信息了

  • QPS：每秒接口的访问次数，设置为 1，每秒接口只能访问一次

  • 必须先加载规则，规则才能生效。

  • 如果 SpringBoot 重启，规则就会失效

SpringBoot 项目启动成功之后，加载我们的限流规则。

Sentinel 限流的规则默认情况下是没有持久化，如果需要持久化的话用 zk、nacos、携程阿波罗

解决方案

  1. 编写 SentinelApplicationRunner 配置类，并实现 ApplicationRunner 接口（这个接口是 SpringBoot 提供的启动加载的一个类

package cn.gorit.service.order.config;

import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.RuleConstant;

import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;

import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;

import org.slf4j.Logger;

import org.slf4j.LoggerFactory;

import org.springframework.boot.ApplicationArguments;

import org.springframework.boot.ApplicationRunner;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

/**

  • @Classname SentinelApplicationRunner

  • @Description 我们将初始化的规则，放在这里加载，这是 Springboot 提供的一个启动加载接口

  • @Date 2021/1/30 14:31

  • @Created by CodingGorit

  • @Version 1.0

*/

@Configuration

public class SentinelApplicationRunner implements ApplicationRunner {

// 定义的限流规则名称

private static final String GETORDER_KEY = “orderToMenber”;

private Logger log = LoggerFactory.getLogger(SentinelApplicationRunner.class);

@Override

public void run(ApplicationArguments args) throws Exception {

List rules = new ArrayList();

FlowRule rule1 = new FlowRule();

rule1.setResource(GETORDER_KEY); // 限流规则名称

//qps 控制在 1 以内

rule1.setCount(1);

//qps 限流

rule1.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);

rule1.setLimitApp(“default”);

rules.add(rule1);

FlowRuleManager.loadRules(rules);

log.info(“>>> 限流配置加载成功”);

}

}

  1. 然后再次启动，就能直接访问 http://localhost:8080/orderToMenber 实现服务限流了

6.3.2 使用注解实现服务限流

/**

  • @SentinelResource 参数主要如下

  • fallback 服务降级执行本地方法

  • blockHandler 限流/熔断 出现异常执行的方法

  • value 指定我们的资源名称

  • @return

*/

@SentinelResource(value = GETORDER_KEY, blockHandler = “getOrderQpsException”)

@RequestMapping(“/orderToMemberSentinelResource”)

public String orderToMemberSentinelResource() {

return “orderToMemberSentinelResource”;

}

/**

  • 被限流后返回的提示

  • @param e

  • @return

*/

public String getOrderQpsException(BlockException e) {

e.printStackTrace();

return “该接口被限流了”;

}

6.3.3 Springboot 整合 Sentinel 仪表盘

  1. 先启动 Sentinel 控制台：

java -Dserver.port=8718 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8718 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.8.0.jar

  1. 登录的账号密码：sentinel sentinel

  2. SpringBoot 配置整合 Sentinel 控制台

spring:

application:

name: gorit-order

cloud:

nacos:

discovery:

server-addr: 127.0.0.1:8848

sentinel:

transport:

dashboard: 127.0.0.1:8718

eager: true

  1. 重新启动 SpringBoot

  1. 编写接口

/**

  • 基于控制台实现流量规则限流

  • @return

*/

@RequestMapping(“/getOrderConsole”)

public String getOrderConsole () {

return “getOrderConsole”;

}

/**

  • 如果没有使用 @SentinelResource 注解，默认资源名称为接口路径 /getOrderConsole

*/

  1. 在控制台添加规则

在这里插入图片描述

  1. 被限流返回的结果

Blocked by Sentinel (flow limiting)

  1. 如果要实现和上述一样的返回效果，只需要加上 @SentinelResouce 注解即可

PS：如果配置了注解，就会和默认的资源名称冲突，所以要删除默认的资源名称

6.3.4 实现信号量隔离

限流规则设置 线程数

// 基于信号量， 在控制台设置规则的时候，配置为 线程数

@SentinelResource(value = GETORDER_KEY, blockHandler = “getOrderQpsException”)

@RequestMapping(“/getOrderSemaphore”)

public String getOrderSemaphore () {

log.info(“>>>” + Thread.currentThread().getName());

return “getOrderSemaphore”;

}

阙值改为线程数

在这里插入图片描述

访问效果

在这里插入图片描述

如果看不到效果，可以在代码中加入 Thread.sleep(500) ，使线程阻塞即可

6.4 Sentinel 数据持久化 & 实现服务降级 & 服务熔断

  1. Sentinel 持久化方案

  2. 网关整合 Sentinel 实现限流

  3. 如何对服务实现动态降级

  4. 降级的策略 RT、错误比例、次数

6.4.1 Sentinel 数据持久化的方式（基于 nacos 配置中心实现持久化）

Sentinel 支持数据规则持久化的，官方默认支持 5 种（sentinel-nacos 1.7.0 版本）

  1. nacos 分布式配置中心

  2. 携程阿波罗

  3. 存放本地文件

  4. Zookeeper

  5. redis

一、在 nacos 中创建流控规则

gorit-order-sentinel

在这里插入图片描述

我们可以在 Nacos 编写 Sentinel 的资源配置，然后整合 sentinel-nacos 的配置

[

{

“resource”: “/getOrderSentinel”,

“limitApp”: “default”,

“grade”: 1,

“count”: 1,

“strategy”: 0,

“controlBehavior”: 0,

“clusterMode”: false

}

]

  • resource: 资源名，即限流规则的作用对象

  • limitApp： 流控针对的调用来源，若为 default 则不区分调用来源

  • grade：限流阙值类型（QPS 或并发线程数）；0 代表根据并发数量来限流， 1 代表 QPS 来进行流量控制

  • count：限流阙值

  • strategy：调用关系限流策略

二、SpringBoot 客户端 整合 nacos-sentinel

依赖配置

com.alibaba.cloud

spring-cloud-starter-alibaba-sentinel

2.1.0.RELEASE

com.alibaba.csp

sentinel-datasource-nacos

1.7.0

PS：我用的 SpringBoot 版本是 2.3.4 RELEASE，之前用的 nacos-sentinel 的版本是 1.5.6，启动老是报错，好来改成 1.7.0 就出来了

配置文件 （application.yml）

spring:

application:

name: gorit-order

cloud:

nacos:

discovery:

server-addr: 127.0.0.1:8848

sentinel:

transport:

dashboard: 127.0.0.1:8718 # 这个是控制台的地址，因为我启动时，指定了控制台启动的端口为 8718

eager: true

datasource:

  • nacos:

server-addr: localhost:8848 # nacos 连接地址

group-id: DEFAULT_GROUP # nacos 连接分组

rule-type: flow # 路由存储规则 flow、degrade、param-flow、gw-flow

data-id: ${spring.application.name}-sentinel # 读取配置文件的 data-id

data-type: json # 读取配置文件累心为 JSON 和 XML

server:

port: 8091

编写 getOrderSentinel 接口

// 集成 nacos 实现 sentinel 流控规则的持久化

@RequestMapping(“/getOrderSentinel”)

public String getOrderSentinel() {

return “OrderSentinel”;

}

启动项目

三、更新前面 Nacos 的配置

更新前

在这里插入图片描述

更新 nacos 配置

在这里插入图片描述

更改后

看，我们已经实现了通过 nacos 配置中心修改限流规则了

PS: 如果发现重启没有生效的话，是因为我们之前编写的 SentinelApplicationRunner 类会初始化我们的流控配置，所以将其注释掉，就可以解决 nacos 持久化被覆盖的问题

6.4.2 Gateway 整合 sentinel 实现服务限流

官方文档

Gateway 是采用 netty 启动的，不支持 Servlet-API。所以添加了 Springboot-web 的依赖就会报错

网关流控原理

当通过 GatewayRuleManager 加载网关流控规则（GatewayFlowRule）时，无论是否针对请求属性进行限流，Sentinel 底层都会将网关流控规则转化为热点参数规则（ParamFlowRule），存储在 GatewayRuleManager 中，与正常的热点参数规则相隔离。转换时 Sentinel 会根据请求属性配置，为网关流控规则设置参数索引（idx），并同步到生成的热点参数规则中。

外部请求进入 API Gateway 时会经过 Sentinel 实现的 filter，其中会依次进行 路由/API 分组匹配、请求属性解析和参数组装。Sentinel 会根据配置的网关流控规则来解析请求属性，并依照参数索引顺序组装参数数组，最终传入 SphU.entry(res, args) 中。Sentinel API Gateway Adapter Common 模块向 Slot Chain 中添加了一个 GatewayFlowSlot，专门用来做网关规则的检查。GatewayFlowSlot 会从 GatewayRuleManager 中提取生成的热点参数规则，根据传入的参数依次进行规则检查。若某条规则不针对请求属性，则会在参数最后一个位置置入预设的常量，达到普通流控的效果。

  1. 新建一个 module，并命名为 gorit-gateway

  2. 添加依赖

org.springframework.cloud

spring-cloud-starter-gateway

2.2.4.RELEASE

com.alibaba.csp

sentinel-spring-cloud-gateway-adapter

1.7.0

  1. 编写项目配置依赖 application.yml

spring:

application:

name: gorit-order-gateway-8080

cloud:

nacos:

discovery:

server-addr: 127.0.0.1:8848

gateway:

routes:

  • id: my-member # 这个用不到，是之前写过的，可以直接 copy 过来

uri: lb://gorit-member

匹配规则

predicates:

  • Path=/gorit-member/**

  • id: gorit

uri: https://www.gorit.cn/ # 转发到我的个人网站

匹配规则

predicates:

  • Path=/**

enabled: true

server:

port: 8080

  1. 注入对应的 SentinelGatewayFilter 实例以及 SentinelGatewayBlockExceptionHandler 实例即可

package cn.gorit.config;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.SentinelGatewayFilter;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.sc.exception.SentinelGatewayBlockExceptionHandler;

import org.springframework.beans.factory.ObjectProvider;

import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;

import org.springframework.context.annotation.Bean;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import org.springframework.core.Ordered;

import org.springframework.core.annotation.Order;

import org.springframework.http.codec.ServerCodecConfigurer;

import org.springframework.web.reactive.result.view.ViewResolver;

import java.util.Collections;

import java.util.List;

/**

  • @Classname GatewayConfiguration

  • @Description TODO

  • @Date 2021/1/31 22:34

  • @Created by CodingGorit

  • @Version 1.0

*/

@Configuration

public class GatewayConfiguration {

private final List viewResolvers;

private final ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer;

public GatewayConfiguration(ObjectProvider<List> viewResolversProvider,

ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer) {

this.viewResolvers = viewResolversProvider.getIfAvailable(Collections::emptyList);

this.serverCodecConfigurer = serverCodecConfigurer;

}

@Bean

@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)

public SentinelGatewayBlockExceptionHandler sentinelGatewayBlockExceptionHandler() {

// Register the block exception handler for Spring Cloud Gateway.

return new SentinelGatewayBlockExceptionHandler(viewResolvers, serverCodecConfigurer);

}

@Bean

@Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)

public GlobalFilter sentinelGatewayFilter() {

return new SentinelGatewayFilter();

}

}

  1. 配置限流的接口（对应上述第一段实现原理）

package cn.gorit.config;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.rule.GatewayFlowRule;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.rule.GatewayRuleManager;

import org.springframework.boot.ApplicationArguments;

import org.springframework.boot.ApplicationRunner;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.HashSet;

import java.util.Set;

/**

  • @Classname SentinelApplicationRunner
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import org.springframework.boot.ApplicationRunner;

import org.springframework.context.annotation.Configuration;

import java.util.HashSet;

import java.util.Set;

/**

  • @Classname SentinelApplicationRunner
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