Sentinel的使用前景

隨著微服務(wù)的發(fā)展及DDD領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的興起，越來越多的企業(yè)開始使用微服務(wù)架構(gòu)。無論是項(xiàng)目重構(gòu)，還是新項(xiàng)目的開發(fā)，即使項(xiàng)目初期沒有多大的流量，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮，企業(yè)也基本會(huì)優(yōu)先使用微服務(wù)架構(gòu)。但“魚和熊掌不可兼得”，項(xiàng)目微服務(wù)化在提升開發(fā)效率及降低后期維護(hù)成本的同時(shí)，也加大了服務(wù)部署運(yùn)維及問題排查的難度，并且容易導(dǎo)致服務(wù)崩潰出現(xiàn)級(jí)聯(lián)效應(yīng)，也就是“服務(wù)雪崩”。

為了應(yīng)對(duì)微服務(wù)化帶來的難題，一批微服務(wù)組件與應(yīng)用涌現(xiàn)出來，如輔助問題排查的分布式調(diào)用鏈追蹤探針、簡(jiǎn)化部署運(yùn)維的Kubernetes，以及本書介紹的熔斷器組件等。

Sentinel是熔斷器的實(shí)現(xiàn)組件之一，具有擴(kuò)展性強(qiáng)、對(duì)應(yīng)用性能影響小、配置靈活，支持異步鏈路與響應(yīng)式項(xiàng)目等特點(diǎn)，因此Sentinel很快在國(guó)內(nèi)流行起來，成為國(guó)內(nèi)眾多開發(fā)者和架構(gòu)師首選的熔斷器組件。

本書內(nèi)容豐富，概念通俗易懂，讓讀者不僅能夠深入理解Sentinel的實(shí)現(xiàn)原理，還能夠從Sentinel中學(xué)習(xí)到一些技術(shù)，如Java SPI的應(yīng)用、責(zé)任鏈設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用、高并發(fā)性能優(yōu)化、滑動(dòng)窗口的實(shí)現(xiàn)、勻速限流與冷啟動(dòng)算法、信號(hào)量隔離的目的與實(shí)現(xiàn)等。

本書適合中高級(jí)Java開發(fā)者，也適合微服務(wù)項(xiàng)目開發(fā)者或組織。

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第1章 基礎(chǔ)知識(shí)

本章主要介紹服務(wù)降級(jí)、限流、熔斷、流量效果控制等概念，解讀Sentinel的一些特性，并通過對(duì)Sentinel性能壓測(cè)介紹Sentinel的性能表現(xiàn)。

• 服務(wù)降級(jí)、限流、熔斷、流量效果控制

• Sentinel的特性

• Sentinel性能壓測(cè)

第2章 了解概念與核心 類

本章開始探索Sentinel。在學(xué)習(xí)Sentinel源碼之前，我們需要先了解Sentinel的一些概念及核心類，這些概念及核心類也會(huì)貫穿本書。

• 了解Sentinel的一些概念

• 資源指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)相關(guān)類

• 調(diào)用鏈上下文與入口類

• 處理器插槽:ProcessorSlot

第3章 了解整體工作流程

通過第2章的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解了Sentinel的一些核心概念及核心類，本章將介紹Sentinel的整體工作流程。為了更好地理解Sentinel的整體工作流程，本章額外補(bǔ)充了一個(gè)知識(shí)點(diǎn)——SPI機(jī)制。

• SPI在Sentinel中的應(yīng)用

• 責(zé)任鏈模式在Sentinel中的應(yīng)用

• Sentinel的整體工作流程分析

第4章 資源指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

QPS、TPS和RT是衡量服務(wù)性能的指標(biāo)，如衡量網(wǎng)站、數(shù)據(jù)庫(kù)的性能。資源指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是指資源統(tǒng)計(jì)不同指標(biāo)的數(shù)據(jù)。本章將介紹Sentinel統(tǒng)計(jì)資源指標(biāo)數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)原理。

• 基于滑動(dòng)窗口實(shí)現(xiàn)資源指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

• 資源指標(biāo)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)全解析

第5章 限流

限流一般指的是按QPS/T hreads限流，除QPSThreads限流外，還有熱點(diǎn)參數(shù)限流、集群限流。本章主要分析Sentinel限流功能的實(shí)現(xiàn)原理及幾種流量效果控制器的實(shí)現(xiàn)原理。

• 限流功能實(shí)現(xiàn)原理

• 流量效果控制

第6章 熔斷降級(jí)

在微服務(wù)項(xiàng)目中，一個(gè)微服務(wù)常常需要調(diào)用內(nèi)部其他服務(wù)的接口，即便是單體架構(gòu)項(xiàng)目，也難免會(huì)調(diào)用一些第三方API、訪問數(shù)據(jù)庫(kù)等。使用熔斷降級(jí)功能可以有效避免因外部因素導(dǎo)致服務(wù)器自身不可用甚至進(jìn)程掛掉的情況發(fā)生。也許有些項(xiàng)目并不需要限流功能，但熔斷降級(jí)功能卻是微服務(wù)項(xiàng)目不可或缺的。

• 舊版熔斷降級(jí)

• 新版熔斷降級(jí)

• 熔斷器

第7章 授權(quán)與系統(tǒng)自適應(yīng)

授權(quán)與系統(tǒng)自適應(yīng)功能是Sentinel在實(shí)現(xiàn)限流與熔斷降級(jí)功能之后提供的擴(kuò)展性功能。授權(quán)功能用于限制訪問來源，而系統(tǒng)自適應(yīng)功能可作為限流、熔斷降級(jí)功能的兜底解決方案。

• 授權(quán)功能的實(shí)現(xiàn)原理

• 系統(tǒng)自適應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)原理

第8章 實(shí)現(xiàn)開關(guān)降級(jí)

在電商項(xiàng)目中，開關(guān)降級(jí)是每個(gè)微服務(wù)都必須支持的一項(xiàng)功能，主要用于在促銷活動(dòng)期間、每日流量高峰期間、主播帶貨期間關(guān)閉一些無關(guān)緊要的功能，降低數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力以換取更高的TPS.

• 使用AOP實(shí)現(xiàn)開關(guān)降級(jí)

• 擴(kuò)展Sentinel實(shí)現(xiàn)開關(guān)降級(jí)

第9章 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)源

Sentinel為每種規(guī)則提供一個(gè)規(guī)則管理器，而規(guī)則管理器管理的規(guī)則只存在于內(nèi)存中，在應(yīng)用重啟后，規(guī)則會(huì)丟失。每個(gè)規(guī)則管理器都會(huì)提供loadRules API，用于在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)為規(guī)則管理器注冊(cè)或更新規(guī)則，但是loadRules只接收內(nèi)存狀態(tài)的規(guī)則對(duì)象，如何存儲(chǔ)規(guī)則由我們自行實(shí)現(xiàn)。

• 實(shí)現(xiàn)規(guī)則動(dòng)態(tài)配置的兩種方式

• 使用Redis動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)源

• 動(dòng)態(tài)配置的實(shí)現(xiàn)原理

• 基于Spring Cloud動(dòng)態(tài)配置實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)源

第10章 適配主流框架

為了節(jié)省這些步驟，Sent inel提供了對(duì)主流框架的適配，如適配Spring M VC、WebFlux、Dubbo、API Gateway等框架，在Sentinel源碼之外，Alibaba的
spring-cloud-starter-alibaba-sentinel也為Sentinel提供了與OpenFeign框架整合的支持。

• 適配Spring MVC框架

• 適配OpenFeign框架

• 適配Dubbo框架

• 注解切面

第11章 熱點(diǎn)參數(shù)限流

參數(shù)限流是指根據(jù)方法調(diào)用傳遞的參數(shù)實(shí)現(xiàn)限流，或者根據(jù)接口的請(qǐng)求參數(shù)限流，而熱點(diǎn)參數(shù)限流是指對(duì)訪問頻繁的參數(shù)限流。

• 熱點(diǎn)參數(shù)限流功能的實(shí)現(xiàn)

• 流量效果控制

第12章 集群限流

由于請(qǐng)求傾斜的存在，分發(fā)到集群中每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的流量不可能是均勻的，因此單機(jī)限流無法實(shí)現(xiàn)精確地限制整個(gè)集群的整體流量，從而造成在總流量沒有達(dá)到閾值的情況下一些機(jī)器就開始限流。

• 本地限流與集群限流

• 集群限流的兩種模式

• 集群限流功能的實(shí)現(xiàn)

第13章 異步調(diào)用鏈的支持

RPC框架和Web框架都將朝著異步化的方向發(fā)展，許多主流的框架或組件也都適配了主流的異步框架，如WebFlux。Sentinel也不例外，早在Sentinel— 0.2.0就引入了異步調(diào)用鏈的支持。本章將介紹Sentinel支持異步調(diào)用鏈的實(shí)現(xiàn)原理，以及適配響應(yīng)式編程庫(kù)Reactor和WebFlux框架的實(shí)現(xiàn)原理。

• Sentinel異步調(diào)用鏈的支持

• 適配Reactor框架的實(shí)現(xiàn)原理

• 適配WebFlux框架的實(shí)現(xiàn)原理

第14章 Sentinel Dashboard

Sentinel Dashboard提供的功能大致可以分為3類:資源調(diào)用鏈（簇點(diǎn)鏈路）展示、規(guī)則配置和實(shí)時(shí)指標(biāo)數(shù)據(jù)展示。

• 資源指標(biāo)數(shù)據(jù)收集的實(shí)現(xiàn)原理

• 如何將資源指標(biāo)數(shù)據(jù)輸出到metrics日記文件中

• 如何持久化資源指標(biāo)數(shù)據(jù)

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