springcloud（9.3）Alibaba-Sentinel 限流管理

Sentinel 的限流操作是在 前几篇相关博文的代码基础上 修改的！！！！！

https://blog.youkuaiyun.com/lettuce_/article/details/102568573

限流：

当我们设计了一个函数，准备上线，这时候这个函数会消耗一些资源，处理上限是1秒服务3000个QPS，但如果实际情况遇到高于3000的QPS该如何解决呢？Sentinel提供了两种流量统计方式，一种是统计并发线程数，另外一种则是统计 QPS，当并发线程数超出某个设定的阀值，新的请求会被立即拒绝，当QPS超出某个设定的阀值，系统可以通过直接拒绝、冷启动、匀速器三种方式来应对，从而起流量控制的作用。

基本概念：

资源Resource：可以是任意对象，一个字符串、一个方法，一个类对象；

规则Rule：需要如何限制或者降级，比如按照“QPS/失败比率”做出相应的处理；

入口Entry：每次资源调用都会创建一个Entry对象，Entry 创建的时候，同时也会创建一系列功能插槽
（slot chain），链里面的slot各司其职，比如其中的FlowSlot 则用于根据预设的限流规则
以及前面 slot 统计的状态，来进行流量控制，DegradeSlot 则通过统计信息以及预设的规则，来
做熔断降级；AuthoritySlot 则根据配置的黑白名单和调用来源信息，来做黑白名单控制；

操作：

1. 添加 jar包依赖

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
            <version>0.2.1.RELEASE</version>
        </dependency>

有些博客说 引入许多依赖： 

但这些 使用 spring-cloud-starter-alibaba-sentinel 一个就可以引入全部

2. 修改配置文件

和上一篇博文的配置文件一样，具体可查询上一篇博文

3. 限流方式

3.1 使用 抛异常方式：

try (Entry entry=SphU.entry("resourceName")){
    //被保护的业务逻辑代码块（资源）
    //do something here 
}catch(BlockException e){
    //阻止资源访问
    //相关限流降级操作
}finally{
    if (entry!=null){
        entry.exit();
    }
}

3.2 使用 返回Boolean 值方式：

当程序发生限流后，会返回false值，这时可根据返回值进行限流后的逻辑操作处理

if (SphO.entry("被保护的业务（资源）名")){
    try{

    //被保护的业务逻辑（资源）
    }finally{
        SphO.exit();
    }

}else {
    //阻止资源访问
    //相关限流降级操作

}

3.3 使用 注解方式：（推荐）

主要使用 @SentinelResource 注解，该注解定义在需要限流操作的接口的方法上。

属性	作用	是否必须
value	资源名称	是
entryType	entry类型，标记流量的方向，取值IN/OUT，默认是OUT	否
blockHandler	处理BlockException的函数名称。函数要求： 1. 必须是 public 2.返回类型与原方法一致 3. 参数类型需要和原方法相匹配，并在最后加 BlockException 类型的参数。 4. 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。	否
blockHandlerClass	存放blockHandler的类。对应的处理函数必须static修饰，否则无法解析，其他要求：同blockHandler。 否 fallback 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，Sentinel 1.6开始，也可在方法最后加 Throwable 类型的参数。 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。	否
fallback	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，Sentinel 1.6开始，也可在方法最后加 Throwable 类型的参数。 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。	否
fallbackClass【1.6】	存放fallback的类。对应的处理函数必须static修饰，否则无法解析，其他要求：同fallback。	否
defaultFallback【1.6】	用于通用的 fallback 逻辑。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，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。	否
exceptionsToIgnore【1.6】	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。	否
exceptionsToTrace	需要trace的异常	Throwable

TIPS

• 1.6.0 之前的版本 fallback 函数只针对降级异常（DegradeException）进行处理，不能针对业务异常进行处理。
• 若 blockHandler 和 fallback 都进行了配置，则被限流降级而抛出 BlockException 时只会进入 blockHandler 处理逻辑。若未配置 blockHandler、fallback 和 defaultFallback，则被限流降级时会将 BlockException 直接抛出。
• 从 1.4.0 版本开始，注解方式定义资源支持自动统计业务异常，无需手动调用 Tracer.trace(ex) 来记录业务异常。Sentinel 1.4.0 以前的版本需要自行调用 Tracer.trace(ex) 来记录业务异常。

1. 在controller的限流方法上添加注解

@Controller
public class ProductController {
 
	@Autowired
    ProductService productService;

    /**
     * 被限流 的方法
     * @param m
     * @return
     */
    //value 随便命名，后规则中会调用该名
	@SentinelResource(value = "getProducts")
    @RequestMapping("/getProducts")
    public Object products(Model m) {
    	List<Product> ps = productService.listProducts();
    	m.addAttribute("ps", ps);
        return "products";
    }
}

2. 定义限流的规则类

@Component
public class RuleConfig implements CommandLineRunner {
    public void initFlowRule(){
        FlowRule flowRule=new FlowRule();
        flowRule.setResource("getProducts");//@SentinelResource 中定义的value
        flowRule.setCount(1); //限流阈值
        flowRule.setGrade(1); // 限流阈值类型（QPS 或并发线程数）,默认为1 QPS

        //将该规则加载进 系统中
        List<FlowRule> list=new ArrayList<>();
        list.add(flowRule);
        FlowRuleManager.loadRules(list);
    }

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        this.initFlowRule();
    }
}

 

一条限流规则主要由下面几个因素组成：

resource：资源名，即限流规则的作用对象
count: 限流阈值
grade: 限流阈值类型（QPS 或并发线程数） 
limitApp: 流控针对的调用来源，若为 default 则不区分调用来源
strategy: 调用关系限流策略
controlBehavior: 流量控制效果（直接拒绝、Warm Up、匀速排队）

为实现在项目 启动后，规则类加载进系统中运行，有两种方式：

A.  需让规则类实现springboot的 CommandLineRunner 接口，并在该类上添加@Component 注解

CommandLineRunner  详情查看：https://www.cnblogs.com/myblogs-miller/p/9046425.html

B. 使用  @Configuration 配合 @PostConstruct 注解使用（两种方式效果一样）

@Configuration
public class RuleConfig{

    @PostConstruct
    public void initFlowRule(){
        FlowRule flowRule=new FlowRule();
        flowRule.setResource("getProducts");//@SentinelResource 中定义的value
        flowRule.setCount(1); //限流阈值
        flowRule.setGrade(1); // 限流阈值类型（QPS 或并发线程数）,默认为1 QPS

        //将该规则加载进 系统中
        List<FlowRule> list=new ArrayList<>();
        list.add(flowRule);
        FlowRuleManager.loadRules(list);
        System.out.println("*************限流规则 initFlowRule() 已加载");
    }

}

3. 启动项目，快速多次访问 接口出现异常，限流成功

关于出现FlowException  的解释：  （FlowException  的父类为BlockException）

controlBehavior
流控策略，主要是发生拦截后具体的流量整形和控制策略，目前有三种策略，分别是：

CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT
这种方式是：直接拒绝，该方式是默认的流量控制方式，当 qps 超过任意规则的阈值后，新的请求就
会被立即拒绝，拒绝方式为抛出FlowException。

这种方式适用于对系统处理能力确切已知的情况下，比如通过压测确定了系统的准确水位。

CONTROL_BEHAVIOR_WARM_UP
这种方式是：排队等待 ，又称为 冷启动。该方式主要用于当系统长期处于低水位的情况下，
流量突然增加时，直接把系统拉升到高水位可能瞬间把系统压垮。

通过"冷启动"，让通过的流量缓慢增加，在一定时间内逐渐增加到阈值上限，给冷系统一个
预热的时间，避免冷系统被压垮的情况。

CONTROL_BEHAVIOR_RATE_LIMITER
这种方式是：慢启动，又称为 匀速器模式。这种方式严格控制了请求通过的间隔时间，也即是让
请求以均匀的速度通过，对应的是漏桶算法。

这种方式主要用于处理间隔性突发的流量，例如消息队列。想象一下这样的场景，在某一秒有
大量的请求到来，而接下来的几秒则处于空闲状态，我们希望系统能够在接下来的空闲期间逐
渐处理这些请求，而不是在第一秒直接拒绝多余的请求。

 4. 处理 FlowException  异常

创建一个 用来处理异常的类，类中定义出现异常后处理的方法，与@SentinelResource 相对应

public class BlockExceptionUtil {
    public static  Object returnBlockExceptionInfo(Model m, BlockException e){
        Product product=new Product();
        product.setId(0);
        product.setName("你的访问太频繁，请稍后");
        List<Product> ps = new ArrayList<>();
        ps.add(product);
        m.addAttribute("ps", ps);
        System.out.println("BlockException 被执行");
        return "products";
    }
}

修改 @SentinelResource 注解

@SentinelResource(value = "getProducts",blockHandlerClass = BlockExceptionUtil.class,blockHandler = "returnBlockExceptionInfo")
    

注意：

• 如果不写blockHandlerClass ，则 blockHandler 引用的方法默认需要和原方法在同一个类中（@SentinelResource所在的类中）
• blockHandler 对应的方法必需为 static ，否则无法解析
• blockHandler 对应的方法 的传参中得加入  BlockException参数

快速多次访问 接口，则出现

 

相关的限流规则的种类及继承（实现）关系：

---Rule 【interface】
------AbstractRule【abstract class】
---------FlowRule【class】	FlowRuleManager	流量控制规则
---------AuthorityRule【class】	AuthorityRuleManager	来源访问控制规则
---------SysteRule【class】	SysteRuleManager	系统负载规则
---------DegradeRule【class】	DegradeRuleManager	熔断降级规则
---------ParamfRule【class】	ParamfRuleManager	热点参数规则