速通springcloud--03Sentinel

Sentinel

资源
通过@SentinelResource来标识需要由sentinel管理，保护的资源。对于主流框架sentinel进行了适配，所有的Web接口均为资源

规则
通过Sentinel控制台我们可以定义流量控制，熔断降级，系统保护，来访控制，热点参数等的规则，可以将其作用于资源上。

整合sentinel

官网：https://sentinelguard.io
sentinel面板下载地址：https://github.com/alibaba/Sentinel/releases

1. 下载好sentinel面板
2. 引入sentinel依赖
   1. spring-cloud-starter-alibaba-sentinel
   2. 由于所有微服务都可能会用到sentinel，那么在管理微服务的模块(services模块)中添加该依赖
3. 编写yml配置文件
   1. 要用到sentinel的微服务都有在yml文件中添加该段

spring:
    cloud:
        sentinel:
            transport:
                dashboard: localhost:8080
            eager: true #让项目一启动就让该项目连上dashboard

异常处理

当请求违背规则时会抛出一个BlockException异常，而具体来分又会抛出FlowException(流量控制异常);;ParamFlowException(热点参数异常);DegradeException(熔断降级异常);AuthorityException(权限控制异常);SystemBlockException(系统保护异常)。由于资源的不同，又会又不同的异常处理机制。

web接口异常

当对web接口的访问被sentinel规则限制会抛出该异常(可以理解为作用于controller)

自定义web请求异常访问

默认情况下会使用springmvc的SentinelWebInterceptor(web拦截器),它只会使用默认的BlockExceptionHandler进行处理(返回一个页面)，而实际开发中，我们需要的是返回一个json对象。

要实现该功能我们需要使用@SentinelResource注解来标注作用的资源，然后去实现BlockExceptionHandler，并将其放入到ioc容器中即可

下面这个例子会对创建订单请求进行流量控制，并且自定义返回的错误信息为json串

1.添加流控规则

我们可以在sentinel控制台中看到名为/create的资源，该资源是一个远程调用接口，用以获取商品数据
然后点击流控，对其添加流控规则为QPS，单机阈值为1.
此时如果多次发送请求则会返回一个默认的错误页面

2.自定义异常返回结果

// model模块 com.atli.common.R
// 用于定义所有响应 
@Data
public class R{
    private Integer code;
    private String msg;
    private Object data;

    public static R ok(){
        R r = new R();
        r.setCode(200);
        return r;
    }

    public static R ok(String msg,Object data){
        R r = new R();
        r.setCode(200);
        r.setMsg(msg);
        r.setData(data);
        return r;
    }
    p    public static R error(){
        R r = new R();
        r.setCode(500);
        return r;
    }

    public static R error(Integer code,String msg){
        R r = new R();
        r.setCode(code);
        r.setMsg(msg);
        return r;
    }
}

// com.atli.order.exception.MyBlockExceptionHandler
@Component
public class MyBlockExceptionHandler implements BlockExceptionHandler{
    // 这是springMVC整合了jackson的json工具
    private ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    @Override
    public void handle(HttpServletRequest request,HttpServletResponse response,String resourceName,BlockException e) throws Exception{
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
        R.error(500,resourceName+"bei1Sentinel限制:"+e.getMessage())

        writer.write(objectMapper.writeValueAsString(error));
    }
}

SentinelResource资源

@SentinelResource注解可以用来声明资源，一般用在非controller层(controller层是接口本身默认就是资源)，在SentinelResourceAspect切面中，切点表达式定义了使用该注解注解的方法都会被sentinel切入

// com.atli.order.service.impl.OrderServiceImpl
// 这里将一个远程调用方法声明为资源，用以管控
// 资源会展示在sentinel控制台中，可以对其进行流控/熔断/热点/授权等设置
// blokHandle用于指定兜底回调，若没有指定则会交给SpringBoot全局异常处理器进行处理
@SentinelResource(value="createOrder",blockHandle = "createOrderFallback")
@Override
public Order createOrder(Long productId , Long userId){
    //之前写的远程调用商品服务的代码
}

// 定义兜底回调，该回调会在createOrder方法调用失败后执行(被sentinel限制)
// 要注意，该回调除开方法名外要与原方法一致，并且可以在参数列表中添加一个异常
public Order createOrderFallback(Long productId , Long userId , BlockException e){
    //兜底回调的逻辑，比如返回一个全为特殊值(0，默认等)的Order对象进行返回
}

OpenFeign调用

可以去看OpenFeign的默认返回章节

流控规则

总的来说，流控的主要目的是限制多余请求，以保护系统资源不被耗尽，保护系统的稳定性

在sentinel控制台我们可以新增流控规则，可以对来源，阈值类型，单机阈值，集群，流控模式，流控效果等进行设置

• 资源名
  • 用以表示要进行限制的资源名称
• 针对来源
  • 表示对资源访问的来源，默认为default，表示所有来源
  • 可以类比为http请求的发起方
• 阈值类型
  • QPS
    • 表示在1s内最多的请求个数
  • 并发线程数
    • 效果同QPS，但由于要统计线程数，会影响性能
• 单机阈值
  • 表示一个服务器最多能接收的请求个数
• 是否集群
  • 若勾选，会由集群阈值模式选项，分为单机均摊和总体阈值
  • 此时单机阈值选项会变为均摊阈值
  • 单机均摊则每台阈值为设定值。总体阈值则整个集群的最大请求数
• 流控模式
  • 直接策略
    • 直接对该资源进行限制
  • 关联策略
    • 关联资源
      • 与自身资源需要进行关联的资源
    • 当资源A和B都访问同一资源C时，若对资源A设置了关联策略，并将关联资源设置为了B，那么当访问量过大时会优先满足资源B的需求，对资源A进行限制
  • 链路策略
    • 要使用链路策略我们还需要在配置文件中对sentinel的web-context-unify设置为false，该配置项表示是否要统一web的上下文
    • 入口资源
      • 调用链路的入口
    • 在调用链路中，可能会有多条从入口到目标资源的资源路径，通过链路策略，我们可以管控从入口到目标资源路径上的资源(例如有2个并联资源，若对A不限制，那么对目标资源的限制其实作用在B上)
• 流控效果
  • 快速失败
    • 超出阈值的请求直接抛出异常
  • Warm Up(冷启动)
    • QPS，最大请求数
    • Period 冷启动周期
    • 例：假设QPS=3，Period=3，那么当大量请求到达后QPS会从0开始，递增Period次，到达设置的QPS值，之后一直按照QPS的值进行限流
  • 排队等待
    • timeout
      • 排队超时事件
    • 当大量请求到达后，该资源会将所有请求进行排队，超过了timeout时间的请求会被丢弃
    • 例：QPS=2,timeout=3，那么每次都会将6个请求放入到队列，其余请求都会被抛弃
  • 只有快速失败支持链路和关联策略

熔断规则

雪崩效应：
当微服务集群中某个服务存在问题无法及时响应时，调用它的其他微服务就会积压请求，使得自身资源被快速消耗，无法及时响应数据。由于一个服务异常而导致一堆服务异常的这种现象被称为雪崩

熔断降级：
为了避免雪崩效应，让失败的请求快速返回不积压，切断不稳定调用的机制就称为熔断降级。
熔断降级作为保护自身的手段，通常在调用端进行配置

• 断路器：

  • 闭合
    • 正常访问
  • 打开
    • 发生熔断，在熔断时长到达之前都拒绝访问
    • 熔断时长结束后进入半开状态
  • 半开
    • 先放行一个请求作为探测
    • 若成功则断路器闭合
    • 若失败则断路器重新打开

• 熔断策略

  • 慢调用比例
    • 最大RT：设置统计的最大响应时长
    • 比例阈值：在统计时长内超过最大RT的请求数的比例大于比例阈值则熔断
  • 异常比例
    • 在统计时长内有超过比例阈值的异常调用(执行了兜底回调)会发生熔断
  • 异常数
    • 在统计时长内超过了设置异常数的异常请求则发生熔断

热点规则

热点是经常访问的数据。热点参数限流可以看作是一种特殊的流量控制，仅对包含热点参数的资源调用生效

要使用热点规则，需要对接受请求的api接口添加@SentinelResource注解，并指定兜底回调，之后再在sentinel控制台对其请求的参数进行限制

例如，我需要同一个用户不能重复发起请求

@GetMapping("/seckill")
@SentinelResource(value = "seckill-order",fallback = "seckillFallback")
public Order seckill(@RequestParam("userId") Long userId,@RequestParam("productId") Long productId){
    Order order = orderService.createOrder(productId,userId);
    order.setId(Long.MAX_VALUE);
    return order;
}

// sentinel异常机制中先走blockHandle异常，若无才走fallback异常
// 这里是fallback回调，使用该回调可以处理所有异常，blockHandle只能处理流控异常
public Order seckillFallback(Long userId,Long productId,Throwable exception){
    //需要兜底返回的内容
}

此时我们只需要在控制台中找到该资源，然后点击添加熔断，将参数索引设置为0，单机阈值设置为1，统计窗口时长也设置为1，那么在1s内每个用户就都只能发送一个请求