神器！Alibaba Sentinel，功能真心強大
文末送書《實戰(zhàn)Alibaba Sentinel：深度解析微服務(wù)高并發(fā)流量治理》，包郵，無套路！有興趣的同學(xué)記得在文末參與
Sentinel 是什么？
隨著微服務(wù)的流行，服務(wù)和服務(wù)之間的穩(wěn)定性變得越來越重要。Sentinel 以流量為切入點，從流量控制、熔斷降級、系統(tǒng)負載保護等多個維度保護服務(wù)的穩(wěn)定性。
Sentinel 具有以下特征:
豐富的應(yīng)用場景：Sentinel 承接了阿里巴巴近 10 年的雙十一大促流量的核心場景，例如秒殺（即突發(fā)流量控制在系統(tǒng)容量可以承受的范圍）、消息削峰填谷、集群流量控制、實時熔斷下游不可用應(yīng)用等。 完備的實時監(jiān)控：Sentinel 同時提供實時的監(jiān)控功能。您可以在控制臺中看到接入應(yīng)用的單臺機器秒級數(shù)據(jù)，甚至 500 臺以下規(guī)模的集群的匯總運行情況。 廣泛的開源生態(tài)：Sentinel 提供開箱即用的與其它開源框架/庫的整合模塊，例如與 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合。您只需要引入相應(yīng)的依賴并進行簡單的配置即可快速地接入 Sentinel。 完善的 SPI 擴展點：Sentinel 提供簡單易用、完善的 SPI 擴展接口。您可以通過實現(xiàn)擴展接口來快速地定制邏輯。例如定制規(guī)則管理、適配動態(tài)數(shù)據(jù)源等。
Sentinel 的主要特性：
Sentinel 基本概念:
資源:
資源是 Sentinel 的關(guān)鍵概念。它可以是 Java 應(yīng)用程序中的任何內(nèi)容，例如，由應(yīng)用程序提供的服務(wù)，或由應(yīng)用程序調(diào)用的其它應(yīng)用提供的服務(wù)，甚至可以是一段代碼。在接下來的文檔中，我們都會用資源來描述代碼塊。只要通過 Sentinel API 定義的代碼，就是資源，能夠被 Sentinel 保護起來。大部分情況下，可以使用方法簽名，URL，甚至服務(wù)名稱作為資源名來標示資源。
規(guī)則:
圍繞資源的實時狀態(tài)設(shè)定的規(guī)則，可以包括流量控制規(guī)則、熔斷降級規(guī)則以及系統(tǒng)保護規(guī)則。所有規(guī)則可以動態(tài)實時調(diào)整。
Sentinel 功能和設(shè)計理念:
流量控制：
流量控制在網(wǎng)絡(luò)傳輸中是一個常用的概念，它用于調(diào)整網(wǎng)絡(luò)包的發(fā)送數(shù)據(jù)。然而，從系統(tǒng)穩(wěn)定性角度考慮，在處理請求的速度上，也有非常多的講究。任意時間到來的請求往往是隨機不可控的，而系統(tǒng)的處理能力是有限的。我們需要根據(jù)系統(tǒng)的處理能力對流量進行控制。Sentinel 作為一個調(diào)配器，可以根據(jù)需要把隨機的請求調(diào)整成合適的形狀，如下圖所示：
流量控制設(shè)計理念,流量控制有以下幾個角度:
資源的調(diào)用關(guān)系，例如資源的調(diào)用鏈路，資源和資源之間的關(guān)系； 運行指標，例如 QPS、線程池、系統(tǒng)負載等； 控制的效果，例如直接限流、冷啟動、排隊等。
Sentinel 的設(shè)計理念是讓您自由選擇控制的角度，并進行靈活組合，從而達到想要的效果。
熔斷降級：
除了流量控制以外，降低調(diào)用鏈路中的不穩(wěn)定資源也是 Sentinel 的使命之一。由于調(diào)用關(guān)系的復(fù)雜性，如果調(diào)用鏈路中的某個資源出現(xiàn)了不穩(wěn)定，最終會導(dǎo)致請求發(fā)生堆積。Sentinel 和 Hystrix 的原則是一致的: 當(dāng)檢測到調(diào)用鏈路中某個資源出現(xiàn)不穩(wěn)定的表現(xiàn)，例如請求響應(yīng)時間長或異常比例升高的時候，則對這個資源的調(diào)用進行限制，讓請求快速失敗，避免影響到其它的資源而導(dǎo)致級聯(lián)故障。
熔斷降級設(shè)計理念:
在限制的手段上，Sentinel 和 Hystrix 采取了完全不一樣的方法。Hystrix 通過 線程池隔離 的方式，來對依賴（在 Sentinel 的概念中對應(yīng) 資源）進行了隔離。這樣做的好處是資源和資源之間做到了最徹底的隔離。缺點是除了增加了線程切換的成本（過多的線程池導(dǎo)致線程數(shù)目過多），還需要預(yù)先給各個資源做線程池大小的分配。
Sentinel 對這個問題采取了兩種手段:
通過并發(fā)線程數(shù)進行限制 : 和資源池隔離的方法不同，Sentinel 通過限制資源并發(fā)線程的數(shù)量，來減少不穩(wěn)定資源對其它資源的影響。這樣不但沒有線程切換的損耗，也不需要您預(yù)先分配線程池的大小。當(dāng)某個資源出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況下，例如響應(yīng)時間變長，對資源的直接影響就是會造成線程數(shù)的逐步堆積。當(dāng)線程數(shù)在特定資源上堆積到一定的數(shù)量之后，對該資源的新請求就會被拒絕。堆積的線程完成任務(wù)后才開始繼續(xù)接收請求。 通過響應(yīng)時間對資源進行降級 : 除了對并發(fā)線程數(shù)進行控制以外，Sentinel 還可以通過響應(yīng)時間來快速降級不穩(wěn)定的資源。當(dāng)依賴的資源出現(xiàn)響應(yīng)時間過長后，所有對該資源的訪問都會被直接拒絕，直到過了指定的時間窗口之后才重新恢復(fù)。
系統(tǒng)負載保護:
Sentinel 同時提供系統(tǒng)維度的自適應(yīng)保護能力。防止雪崩，是系統(tǒng)防護中重要的一環(huán)。當(dāng)系統(tǒng)負載較高的時候，如果還持續(xù)讓請求進入，可能會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，無法響應(yīng)。在集群環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)負載均衡會把本應(yīng)這臺機器承載的流量轉(zhuǎn)發(fā)到其它的機器上去。如果這個時候其它的機器也處在一個邊緣狀態(tài)的時候，這個增加的流量就會導(dǎo)致這臺機器也崩潰，最后導(dǎo)致整個集群不可用。針對這個情況，Sentinel 提供了對應(yīng)的保護機制，讓系統(tǒng)的入口流量和系統(tǒng)的負載達到一個平衡，保證系統(tǒng)在能力范圍之內(nèi)處理最多的請求。
Sentinel 的開源生態(tài)：
Sentinel 分為兩個部分:
核心庫（Java 客戶端）不依賴任何框架/庫，能夠運行于所有 Java 運行時環(huán)境，同時對 Dubbo / Spring Cloud 等框架也有較好的支持。 控制臺（Dashboard）基于 Spring Boot 開發(fā)，打包后可以直接運行，不需要額外的 Tomcat 等應(yīng)用容器。
Sentinel 基本使用：
1.首先，我們需要導(dǎo)入依賴：
????com.alibaba.csp
????sentinel-core
????1.6.3
2.定義資源限流規(guī)則：
資源 是 Sentinel 中的核心概念之一。最常用的資源是我們代碼中的 Java 方法。當(dāng)然，您也可以更靈活的定義你的資源
//初始化規(guī)則
????private?static?void?initFlowRules()?{
????????List?rules?=?new?ArrayList<>();?//限流規(guī)則的集合
????????FlowRule?flowRule?=?new?FlowRule();//限流規(guī)則
????????flowRule.setResource("ruleTest");//資源(可以是方法名稱、接口）
????????//線程數(shù)(FLOW_GRADE_THREAD)與QPS?(FLOW_GRADE_QPS)
????????flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);?//限流的閾值的類型
????????flowRule.setCount(18);//?QPS數(shù)
????????rules.add(flowRule);
????????FlowRuleManager.loadRules(rules);
????}
3.啟動測試類，官網(wǎng)提供了以下代碼做演示：
public?static?void?main(String[]?args)?{
????????initFlowRules();?//初始化一個規(guī)則
????????while(true){
????????????Entry?entry=null;
????????????try{
????????????????entry=?SphU.entry("ruleTest");
????????????????System.out.println("Hello?Word");
????????????}catch?(BlockException?e){//如果被限流了，那么會拋出這個異常
????????????????e.printStackTrace();
????????????}finally?{
????????????????if(entry!=null){
????????????????????entry.exit();//?釋放
????????????????}
????????????}
????????}
}
Demo 運行之后，我們可以在日志 ~/logs/csp/${appName}-metrics.log.xxx 里看到下面的輸出:
其中 p 代表通過的請求, block 代表被阻止的請求, s 代表成功執(zhí)行完成的請求個數(shù), e 代表用戶自定義的異常, rt 代表平均響應(yīng)時長?？梢钥吹?，這個程序每秒穩(wěn)定輸出 "hello world" 18 次，和規(guī)則中預(yù)先設(shè)定的閾值是一樣的。
Sentinel 控制臺：
下載 https://github.com/alibaba/Sentinel/releases ,下載 sentinel-dashboard-1.6.3.jar 。(啟動 Sentinel 控制臺需要 JDK 版本為 1.8 及以上版本。)
啟動控制臺：
java?-Dserver.port=8080?-Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080?-Dproject.name=sentinel-dashboard?-jar?sentinel-dashboard.jar
其中 -Dserver.port=8080 用于指定 Sentinel 控制臺端口為 8080。從 Sentinel 1.6.0 起，Sentinel 控制臺引入基本的登錄功能，默認用戶名和密碼都是 sentinel。
.
客戶端接入控制臺：
將剛剛演示的Demo 接入控制臺，首秀按要導(dǎo)入依賴：
????com.alibaba.csp
????sentinel-transport-simple-http
????1.6.3
啟動時加入 JVM 參數(shù) -Dcsp.sentinel.dashboard.server=consoleIp:port 指定控制臺地址和端口。若啟動多個應(yīng)用，則需要通過 -Dcsp.sentinel.api.port=xxxx 指定客戶端監(jiān)控 API 的端口（默認是 8719）。其他配置項見：https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E5%90%AF%E5%8A%A8%E9%85%8D%E7%BD%AE%E9%A1%B9 配置如下：
-Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080?-Dproject.name=sentinel-demo
這樣子啟動Demo，客戶端配置好了與控制臺的連接參數(shù)之后，并不會主動連接上控制臺，需要觸發(fā)一次客戶端的規(guī)則才會開始進行初始化，并向控制臺發(fā)送心跳和客戶端規(guī)則等信息。就能再控制臺上看到效果如下：
其他具體相關(guān)可以查看github介紹。
Sentinel 整合SpringBoot：
Sentinel 提供了 @SentinelResource 注解用于定義資源，并提供了 AspectJ 的擴展用于自動定義資源、處理 BlockException 等。首先需要導(dǎo)入依賴：
??com.alibaba.csp
??sentinel-core
??1.6.3
??com.alibaba.csp
??sentinel-transport-simple-http
??1.6.3
??com.alibaba.csp
??sentinel-annotation-aspectj
??1.6.3
在主啟動類中添加規(guī)則：
@SpringBootApplication
public?class?SentinelDemoApplication?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????initFlowRules();
????????SpringApplication.run(SentinelDemoApplication.class,?args);
????}
????//初始化規(guī)則
????private?static?void?initFlowRules(){
????????List?rules=new?ArrayList<>();?//限流規(guī)則的集合
????????FlowRule?flowRule=new?FlowRule();
????????flowRule.setResource("sayHello");//資源(方法名稱、接口）
????????flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);?//限流的閾值的類型
????????flowRule.setCount(2);
????????rules.add(flowRule);
????????FlowRuleManager.loadRules(rules);
????}
}
還需要通過配置的方式將 SentinelResourceAspect 注冊為一個 Spring Bean：
@Configuration
public?class?AopConfiguration?{
????@Bean
????public?SentinelResourceAspect?sentinelResourceAspect(){
????????return?new?SentinelResourceAspect();
????}
}
此刻我們可以通過注解 @SentinelResource 來定義資源 ：
@RestController
public?class?SentinelController?{
????
????//針對方法級別的限流
????@SentinelResource(value?=?"sayHello",?blockHandler?=?"exceptionHandler",?fallback?=?"fallbackHandler")
????@GetMapping("/say")
????public?String?sayHello(String?name)?{
????????System.out.println("hello?world");
????????if?(1?==?1)?throw?new?RuntimeException("Hello");
????????return?"hello?world";
????}
????//?該方法的參數(shù)除了?BlockException，包括參數(shù)、返回值，需要與原來的資源方法一致
????public?String?exceptionHandler(String?name,?BlockException?ex)?{
????????return?"blockHandler："?+?name?+?ex.getMessage();
????}
????//用于在拋出異常的時候提供 fallback處理邏輯。
????public?String?fallbackHandler(String?name)?{
????????return?"fallbackHandler："?+?name;
????}
}
啟動服務(wù)就可以看到效果了。這里需要加入到Sentinel-dashboard中：-Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 -Dproject.name=sentinel-demo
書籍：贈送?3?本《實戰(zhàn)Alibaba Sentinel：深度解析微服務(wù)高并發(fā)流量治理》，涵蓋的知識主要包括：限流與熔斷等基礎(chǔ)概念、Sentinel的特性與性能壓測，Sentinel概念、核心類與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，Sentinel整體工作流程，資源指標數(shù)據(jù)統(tǒng)計，限流與流量效果控制，熔斷降級與熔斷器，授權(quán)與系統(tǒng)自適應(yīng)功能，擴展Sentinel實現(xiàn)開關(guān)降級，Sentinel動態(tài)數(shù)據(jù)源，Sentinel適配主流框架的實現(xiàn)原理，熱點參數(shù)限流，集群限流，異步調(diào)用鏈的支持，資源指標數(shù)據(jù)的收集與持久化。
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