Sentinel是什么?

Sentinel是阿里开源的项目，提供了流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度来保障服务之间的稳定性。

中文官网地址：https://sentinelguard.io/zh-cn/docs/introduction.html

Sentinel基本概念

以下来自Sentinel官网
资源
资源是 Sentinel 的关键概念。它可以是 Java 应用程序中的任何内容，例如，由应用程序提供的服务，或由应用程序调用的其它应用提供的服务，甚至可以是一段代码。在接下来的文档中，我们都会用资源来描述代码块。
只要通过 Sentinel API 定义的代码，就是资源，能够被 Sentinel 保护起来。大部分情况下，可以使用方法签名，URL，甚至服务名称作为资源名来标示资源。
规则
围绕资源的实时状态设定的规则，可以包括流量控制规则、熔断降级规则以及系统保护规则。所有规则可以动态实时调整。

什么是熔断降级

当调用链路中某个资源出现不稳定，则对这个资源的调用进行限制，并让请求快速失败，避免影响到其它的资源。

sentinel处理这个问题采取了两中方式：

以下来自官网
1、通过并发线程数进行限制
和资源池隔离的方法不同，Sentinel 通过限制资源并发线程的数量，来减少不稳定资源对其它资源的影响。这样不但没有线程切换的损耗，也不需要您预先分配线程池的大小。当某个资源出现不稳定的情况下，例如响应时间变长，对资源的直接影响就是会造成线程数的逐步堆积。当线程数在特定资源上堆积到一定的数量之后，对该资源的新请求就会被拒绝。堆积的线程完成任务后才开始继续接收请求。

2、通过响应时间对资源进行降级
除了对并发线程数进行控制以外，Sentinel 还可以通过响应时间来快速降级不稳定的资源。当依赖的资源出现响应时间过长后，所有对该资源的访问都会被直接拒绝，直到过了指定的时间窗口之后才重新恢复。

Sentinel的使用

注意：

1. 引入 Sentinel 依赖

 <!--SpringCloud ailibaba nacos -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!--SpringCloud ailibaba sentinel-datasource-nacos 后续做持久化用到-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
        </dependency>
        <!--SpringCloud ailibaba sentinel -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

2、下载Sentinel

https://github.com/alibaba/Sentinel/releases

下载完成后找到下载的目录并且在这个目录打开cmd窗口

使用Java -jar +名字启动

访问http://localhost:8080 登录账号密码均为sentinel

3、编写配置文件

server:
  port: 8401

spring:
  application:
    name: cloudalibaba-sentinel-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        #Nacos服务注册中心地址
        server-addr: localhost:8848
    sentinel:
      transport:
        #配置Sentinel dashboard地址
        dashboard: localhost:8080
        #默认8719端口，假如被占用会自动从8719开始依次+1扫描,直至找到未被占用的端口
        port: 8719

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*' #开放全部的对外监控的节点

4、启动类

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class MainApp8401
{
    
    public static void main(String[] args) {
    
        SpringApplication.run(MainApp8401.class, args);
    }
}

由于Sentinel采用的懒加载使用需要访问异常才可以在控制台显示。

5、流控规则

解释如下：

系统默认的流控规则(直接)例如：

它表示1秒钟内查询1次就是OK，若超过次数1，就直接-快速失败，报默认错误

关联
关联就是当关联的资源达到阈值时，就限流自己。
例如：
当与A关联的资源B达到阀值后，就限流A自己

在sentinel设置如下：

上图表示关联的资源testB的QPS访问次超过阈值1，就限流限流testA。

预热

什么是热启动？

来自官网

热启动最开始的阈值=阈值除以coldFactor(默认值为3)。默认coldFactor为3，即请求 QPS 从 threshold / 3 开始，经预热时长逐渐升至设定的 QPS 阈值。

配置如下：

上图表示：
系统初始化的阀值为10 / 3 约等于3,即阀值刚开始为3；然后过了5秒后阀值才慢慢升高恢复到10

排队等待

注意：
匀速排队，让请求以均匀的速度通过，阀值类型必须设成QPS，否则无效。

此规则适用于消息队列

例如

6、降级规则

RT（平均响应时间，秒级）
平均响应时间 超出阈值 且 在时间窗口内通过的请求>=5，两个条件同时满足后触发降级
窗口期过后关闭断路器
RT最大4900（更大的需要通过-Dcsp.sentinel.statistic.max.rt=XXXX才能生效）

异常比列（秒级）
QPS >= 5 且异常比例（秒级统计）超过阈值时，触发降级；时间窗口结束后，关闭降级

异常数（分钟级）
异常数（分钟统计）超过阈值时，触发降级；时间窗口结束后，关闭降级

注意：
Sentinel的断路器是没有半开状态的这和Hystrix是不同的

RT(平均响应时间)使用配置例如

@GetMapping("/testD")
public String testD()
{
    
    //暂停几秒钟线程
    try {
     TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace(); }
    log.info("testD 测试RT");
    return "------testD";
}

sentinel配置如下

上图表示平均响应时间超过0.2毫秒且时间窗口的请求数>=5，开启降级，等到时间窗口结束后，关闭降级。

异常比例配置 例如

 
@GetMapping("/testD")
public String testD()
{
    
    //暂停几秒钟线程
    try {
     TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) {
     e.printStackTrace(); }
    log.info("testD 测试RT");
    return "------testD";
}
 

sentinel配置如下：

上图表示
对testD的每秒访问数量中异常数量的占比超过20%且每秒的请求数量大于等于5，就开启降级。

异常数

异常数是按照分钟统计的

例如：

 
@GetMapping("/testE")
public String testE()
{
    
    log.info("testE 测试异常比例");
    int age = 10/0;
    return "------testE 测试异常比例";
}

配置：

自定义兜底方法
例如：

 
@GetMapping("/testHotKey")
@SentinelResource(value = "testHotKey",blockHandler = "dealHandler_testHotKey")
public String testHotKey(@RequestParam(value = "p1",required = false) String p1, 
                         @RequestParam(value = "p2",required = false) String p2){
    
    return "------testHotKey";
}
public String dealHandler_testHotKey(String p1,String p2,BlockException exception)
{
    
    return "-----dealHandler_testHotKey";
}
 
 
 sentinel系统默认的提示：Blocked by Sentinel (flow limiting)
 
 
 
 

7、热点key限流

何为热点？
热点即经常访问的数据，很多时候我们希望统计或者限制某个热点数据中访问频次最高的TopN数据，并对其访问进行限流或者其它操作

前面的案列限流出问题后，都是用sentinel系统默认的提示：Blocked by Sentinel (flow limiting)，这样对于用户体验其实并不好。

配置如下：

热点参数的注意点，参数必须是基本类型或者String

总结
@SentinelResource主管配置出错，运行出错该走异常走异常

8、按资源名称限流+后续处理

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>mscloud03</artifactId>
        <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>cloudalibaba-sentinel-service8401</artifactId>


    <dependencies>
        <!--SpringCloud ailibaba nacos -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency><!-- 引入自己定义的api通用包，可以使用Payment支付Entity -->
            <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
            <artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
        <!--SpringCloud ailibaba sentinel-datasource-nacos 后续做持久化用到-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
        </dependency>
        <!--SpringCloud ailibaba sentinel -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>
        <!--openfeign-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
        </dependency>
        <!-- SpringBoot整合Web组件+actuator -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <!--日常通用jar包配置-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>cn.hutool</groupId>
            <artifactId>hutool-all</artifactId>
            <version>4.6.3</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

    </dependencies>

</project>

YML:

 
server:
  port: 8401

spring:
  application:
    name: cloudalibaba-sentinel-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #Nacos服务注册中心地址
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080 #配置Sentinel dashboard地址
        port: 8719

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'

controller；

package com.atguigu.springcloud.alibaba.controller;

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import com.atguigu.springcloud.entities.CommonResult;
import com.atguigu.springcloud.entities.Payment;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-02-13 16:50
 */
@RestController
public class RateLimitController
{
    
    @GetMapping("/byResource")
    @SentinelResource(value = "byResource",blockHandler = "handleException")
    public CommonResult byResource()
    {
    
        return new CommonResult(200,"按资源名称限流测试OK",new Payment(2020L,"serial001"));
    }
    public CommonResult handleException(BlockException exception)
    {
    
        return new CommonResult(444,exception.getClass().getCanonicalName()+"\t 服务不可用");
    }
}

主启动类：

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2019-12-09 18:49
 */
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class MainApp8401
{
    
    public static void main(String[] args) {
    
        SpringApplication.run(MainApp8401.class, args);
    }
} 

配置流控规则：

图形配置和代码关系：

表示1秒钟内查询次数大于2，就跑到我们自定义的处流，限流返回了自己定义的限流处理信息

9、按照Url地址限流+后续处理

Controller:

/**
 * @auther zzyy
 * @create 2020-02-13 16:50
 */
@RestController
public class RateLimitController
{
    
    @GetMapping("/byResource")
    @SentinelResource(value = "byResource",blockHandler = "handleException")
    public CommonResult byResource()
    {
    
        return new CommonResult(200,"按资源名称限流测试OK",new Payment(2020L,"serial001"));
    }
    public CommonResult handleException(BlockException exception)
    {
    
        return new CommonResult(444,exception.getClass().getCanonicalName()+"\t 服务不可用");
    }

    @GetMapping("/rateLimit/byUrl")
    @SentinelResource(value = "byUrl")
    public CommonResult byUrl()
    {
    
        return new CommonResult(200,"按url限流测试OK",new Payment(2020L,"serial002"));
    }
}

Sentinel控制台配置:

上面面对的问题：

1. 没有体现我们自己的业务要求。
2. 自定义的处理方法又和业务代码耦合在一块
3. 每个业务方法都添加一个兜底代码膨胀加剧。
4. 全局统一的处理方法没有体现。

对于这些问题 为此我们有了可以写一个类进行全局处理：

CustomerBlockHandler(全局处理类)

public class CustomerBlockHandler
{
    
    public static CommonResult handleException(BlockException exception){
    
        return new CommonResult(2020,"自定义的限流处理信息......CustomerBlockHandler");
    }
}

controller :

@RestController
public class RateLimitController
{
    
    @GetMapping("/byResource")
    @SentinelResource(value = "byResource",blockHandler = "handleException")
    public CommonResult byResource()
    {
    
        return new CommonResult(200,"按资源名称限流测试OK",new Payment(2020L,"serial001"));
    }
    public CommonResult handleException(BlockException exception)
    {
    
        return new CommonResult(444,exception.getClass().getCanonicalName()+"\t 服务不可用");
    }

    @GetMapping("/rateLimit/byUrl")
    @SentinelResource(value = "byUrl")
    public CommonResult byUrl()
    {
    
        return new CommonResult(200,"按url限流测试OK",new Payment(2020L,"serial002"));
    }

    /**
     * 自定义通用的限流处理逻辑，
     blockHandlerClass = CustomerBlockHandler.class
     blockHandler = handleException2
     上述配置：找CustomerBlockHandler类里的handleException2方法进行兜底处理
     */
    /**
     * 自定义通用的限流处理逻辑
     */
    @GetMapping("/rateLimit/customerBlockHandler")
    @SentinelResource(value = "customerBlockHandler",
            blockHandlerClass = CustomerBlockHandler.class, blockHandler = "handleException2")
    public CommonResult customerBlockHandler()
    {
    
        return new CommonResult(200,"按客户自定义限流处理逻辑");
    }

}