Spring Cloud Alibaba：Sentinel实现熔断与限流
Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服务开发的一站式解决方案，Sentinel 作为其核心组件之一，具有熔断与限流等一系列服务保护功能，本文将对其用法进行详细介绍。
随着微服务的流行，服务和服务之间的稳定性变得越来越重要。 Sentinel 以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。
Sentinel具有如下特性:
丰富的应用场景：承接了阿里巴巴近 10 年的双十一大促流量的核心场景，例如秒杀，可以实时熔断下游不可用应用；
完备的实时监控：同时提供实时的监控功能。可以在控制台中看到接入应用的单台机器秒级数据，甚至 500 台以下规模的集群的汇总运行情况；
广泛的开源生态：提供开箱即用的与其它开源框架/库的整合模块，例如与 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合；
完善的 SPI 扩展点：提供简单易用、完善的 SPI 扩展点。您可以通过实现扩展点，快速的定制逻辑。
Sentinel控制台是一个轻量级的控制台应用，它可用于实时查看单机资源监控及集群资源汇总，并提供了一系列的规则管理功能，如流控规则、降级规则、热点规则等。
我们先从官网下载Sentinel，这里下载的是sentinel-dashboard-1.6.3.jar文件，下载地址：https://github.com/alibaba/Sentinel/releases
下载完成后在命令行输入如下命令运行Sentinel控制台：
java -jar sentinel-dashboard-1.6.3.jarCopy to clipboardErrorCopied
Sentinel控制台默认运行在8080端口上，登录账号密码均为sentinel，通过如下地址可以进行访问：http://localhost:8080
Sentinel控制台可以查看单台机器的实时监控数据。
这里我们创建一个sentinel-service模块，用于演示Sentinel的熔断与限流功能。
在pom.xml中添加相关依赖，这里我们使用Nacos作为注册中心，所以需要同时添加Nacos的依赖：
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId></dependency>Copy to clipboardErrorCopied
在application.yml中添加相关配置，主要是配置了Nacos和Sentinel控制台的地址：
server:
port: 8401
spring:
application:
name: sentinel-service
cloud:
nacos:
discovery:
server-addr: localhost:8848 #配置Nacos地址
sentinel:
transport:
dashboard: localhost:8080 #配置sentinel dashboard地址
port: 8719
service-url:
user-service: http://nacos-user-service
management:
endpoints:
web:
exposure:
include: '*'Copy to clipboardErrorCopied
Sentinel Starter 默认为所有的 HTTP 服务提供了限流埋点，我们也可以通过使用@SentinelResource来自定义一些限流行为。
用于测试熔断和限流功能。
/**
* 限流功能
* Created by macro on 2019/11/7.
*/@RestController@RequestMapping("/rateLimit")publicclassRateLimitController{/**
* 按资源名称限流，需要指定限流处理逻辑
*/@GetMapping("/byResource")@SentinelResource(value="byResource",blockHandler="handleException")publicCommonResultbyResource(){returnnewCommonResult("按资源名称限流",200);}/**
* 按URL限流，有默认的限流处理逻辑
*/@GetMapping("/byUrl")@SentinelResource(value="byUrl",blockHandler="handleException")publicCommonResultbyUrl(){returnnewCommonResult("按url限流",200);}publicCommonResulthandleException(BlockExceptionexception){returnnewCommonResult(exception.getClass().getCanonicalName(),200);}}Copy to clipboardErrorCopied
我们可以根据@SentinelResource注解中定义的value（资源名称）来进行限流操作，但是需要指定限流处理逻辑。
流控规则可以在Sentinel控制台进行配置，由于我们使用了Nacos注册中心，我们先启动Nacos和sentinel-service；
由于Sentinel采用的懒加载规则，需要我们先访问下接口，Sentinel控制台中才会有对应服务信息，我们先访问下该接口：http://localhost:8401/rateLimit/byResource
在Sentinel控制台配置流控规则，根据@SentinelResource注解的value值：
快速访问上面的接口，可以发现返回了自己定义的限流处理信息：
我们还可以通过访问的URL来限流，会返回默认的限流处理信息。
在Sentinel控制台配置流控规则，使用访问的URL：
多次访问该接口，会返回默认的限流处理结果：http://localhost:8401/rateLimit/byUrl
我们可以自定义通用的限流处理逻辑，然后在@SentinelResource中指定。
创建CustomBlockHandler类用于自定义限流处理逻辑：
/**
* Created by macro on 2019/11/7.
*/publicclassCustomBlockHandler{publicCommonResulthandleException(BlockExceptionexception){returnnewCommonResult("自定义限流信息",200);}}Copy to clipboardErrorCopied
在RateLimitController中使用自定义限流处理逻辑：
/**
* 限流功能
* Created by macro on 2019/11/7.
*/@RestController@RequestMapping("/rateLimit")publicclassRateLimitController{/**
* 自定义通用的限流处理逻辑
*/@GetMapping("/customBlockHandler")@SentinelResource(value="customBlockHandler",blockHandler="handleException",blockHandlerClass=CustomBlockHandler.class)publicCommonResultblockHandler(){returnnewCommonResult("限流成功",200);}}Copy to clipboardErrorCopied
Sentinel 支持对服务间调用进行保护，对故障应用进行熔断操作，这里我们使用RestTemplate来调用nacos-user-service服务所提供的接口来演示下该功能。
首先我们需要使用@SentinelRestTemplate来包装下RestTemplate实例：
/**
* Created by macro on 2019/8/29.
*/@ConfigurationpublicclassRibbonConfig{@Bean@SentinelRestTemplatepublicRestTemplaterestTemplate(){returnnewRestTemplate();}}Copy to clipboardErrorCopied
添加CircleBreakerController类，定义对nacos-user-service提供接口的调用：
/**
* 熔断功能
* Created by macro on 2019/11/7.
*/@RestController@RequestMapping("/breaker")publicclassCircleBreakerController{privateLoggerLOGGER=LoggerFactory.getLogger(CircleBreakerController.class);@AutowiredprivateRestTemplaterestTemplate;@Value("${service-url.user-service}")privateStringuserServiceUrl;@RequestMapping("/fallback/{id}")@SentinelResource(value="fallback",fallback="handleFallback")publicCommonResultfallback(@PathVariableLongid){returnrestTemplate.getForObject(userServiceUrl+"/user/{1}",CommonResult.class,id);}@RequestMapping("/fallbackException/{id}")@SentinelResource(value="fallbackException",fallback="handleFallback2",exceptionsToIgnore={NullPointerException.class})publicCommonResultfallbackException(@PathVariableLongid){if(id==1){thrownewIndexOutOfBoundsException();}elseif(id==2){thrownewNullPointerException();}returnrestTemplate.getForObject(userServiceUrl+"/user/{1}",CommonResult.class,id);}publicCommonResulthandleFallback(Longid){UserdefaultUser=newUser(-1L,"defaultUser","123456");returnnewCommonResult<>(defaultUser,"服务降级返回",200);}publicCommonResulthandleFallback2(@PathVariableLongid,Throwablee){LOGGER.error("handleFallback2 id:{},throwable class:{}",id,e.getClass());UserdefaultUser=newUser(-2L,"defaultUser2","123456");returnnewCommonResult<>(defaultUser,"服务降级返回",200);}}Copy to clipboardErrorCopied
启动nacos-user-service和sentinel-service服务：
由于我们并没有在nacos-user-service中定义id为4的用户，所有访问如下接口会返回服务降级结果：http://localhost:8401/breaker/fallback/4
{
"data": {
"id": -1,
"username": "defaultUser",
"password": "123456"
},
"message": "服务降级返回",
"code": 200
}Copy to clipboardErrorCopied
由于我们使用了exceptionsToIgnore参数忽略了NullPointerException，所以我们访问接口报空指针时不会发生服务降级：http://localhost:8401/breaker/fallbackException/2
Sentinel也适配了Feign组件，我们使用Feign来进行服务间调用时，也可以使用它来进行熔断。
首先我们需要在pom.xml中添加Feign相关依赖：
<dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId></dependency>Copy to clipboardErrorCopied
在application.yml中打开Sentinel对Feign的支持：
feign:
sentinel:
enabled: true #打开sentinel对feign的支持Copy to clipboardErrorCopied
在应用启动类上添加@EnableFeignClients启动Feign的功能；
创建一个UserService接口，用于定义对nacos-user-service服务的调用：
/**
* Created by macro on 2019/9/5.
*/@FeignClient(value="nacos-user-service",fallback=UserFallbackService.class)publicinterfaceUserService{@PostMapping("/user/create")CommonResultcreate(@RequestBodyUseruser);@GetMapping("/user/{id}")CommonResult<User>getUser(@PathVariableLongid);@GetMapping("/user/getByUsername")CommonResult<User>getByUsername(@RequestParamStringusername);@PostMapping("/user/update")CommonResultupdate(@RequestBodyUseruser);@PostMapping("/user/delete/{id}")CommonResultdelete(@PathVariableLongid);}Copy to clipboardErrorCopied
创建UserFallbackService类实现UserService接口，用于处理服务降级逻辑：
/**
* Created by macro on 2019/9/5.
*/@ComponentpublicclassUserFallbackServiceimplementsUserService{@OverridepublicCommonResultcreate(Useruser){UserdefaultUser=newUser(-1L,"defaultUser","123456");returnnewCommonResult<>(defaultUser,"服务降级返回",200);}@OverridepublicCommonResult<User>getUser(Longid){UserdefaultUser=newUser(-1L,"defaultUser","123456");returnnewCommonResult<>(defaultUser,"服务降级返回",200);}@OverridepublicCommonResult<User>getByUsername(Stringusername){UserdefaultUser=newUser(-1L,"defaultUser","123456");returnnewCommonResult<>(defaultUser,"服务降级返回",200);}@OverridepublicCommonResultupdate(Useruser){returnnewCommonResult("调用失败，服务被降级",500);}@OverridepublicCommonResultdelete(Longid){returnnewCommonResult("调用失败，服务被降级",500);}}Copy to clipboardErrorCopied
在UserFeignController中使用UserService通过Feign调用nacos-user-service服务中的接口：
/**
* Created by macro on 2019/8/29.
*/@RestController@RequestMapping("/user")publicclassUserFeignController{@AutowiredprivateUserServiceuserService;@GetMapping("/{id}")publicCommonResultgetUser(@PathVariableLongid){returnuserService.getUser(id);}@GetMapping("/getByUsername")publicCommonResultgetByUsername(@RequestParamStringusername){returnuserService.getByUsername(username);}@PostMapping("/create")publicCommonResultcreate(@RequestBodyUseruser){returnuserService.create(user);}@PostMapping("/update")publicCommonResultupdate(@RequestBodyUseruser){returnuserService.update(user);}@PostMapping("/delete/{id}")publicCommonResultdelete(@PathVariableLongid){returnuserService.delete(id);}}Copy to clipboardErrorCopied
调用如下接口会发生服务降级，返回服务降级处理信息：http://localhost:8401/user/4
{
"data": {
"id": -1,
"username": "defaultUser",
"password": "123456"
},
"message": "服务降级返回",
"code": 200
}Copy to clipboardErrorCopied
默认情况下，当我们在Sentinel控制台中配置规则时，控制台推送规则方式是通过API将规则推送至客户端并直接更新到内存中。一旦我们重启应用，规则将消失。下面我们介绍下如何将配置规则进行持久化，以存储到Nacos为例。
首先我们直接在配置中心创建规则，配置中心将规则推送到客户端；
Sentinel控制台也从配置中心去获取配置信息。
先在pom.xml中添加相关依赖：
<dependency><groupId>com.alibaba.csp</groupId><artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId></dependency>Copy to clipboardErrorCopied
修改application.yml配置文件，添加Nacos数据源配置：
spring:
cloud:
sentinel:
datasource:
ds1:
nacos:
server-addr: localhost:8848
dataId: ${spring.application.name}-sentinel
groupId: DEFAULT_GROUP
data-type: json
rule-type: flowCopy to clipboardErrorCopied
在Nacos中添加配置：
添加配置信息如下：
[
{
"resource": "/rateLimit/byUrl",
"limitApp": "default",
"grade": 1,
"count": 1,
"strategy": 0,
"controlBehavior": 0,
"clusterMode": false
}
]Copy to clipboardErrorCopied
相关参数解释：
resource：资源名称；
limitApp：来源应用；
grade：阈值类型，0表示线程数，1表示QPS；
count：单机阈值；
strategy：流控模式，0表示直接，1表示关联，2表示链路；
controlBehavior：流控效果，0表示快速失败，1表示Warm Up，2表示排队等待；
clusterMode：是否集群。
发现Sentinel控制台已经有了如下限流规则：
快速访问测试接口，可以发现返回了限流处理信息：
Spring Cloud Alibaba 官方文档：https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki
springcloud-learning
├── nacos-user-service -- 注册到nacos的提供User对象CRUD接口的服务
└── sentinel-service -- sentinel功能测试服务
