springcloud alibaba sentinel熔断降级

简介

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相当于hystrix的升级版，加入了web界面，能够实时在线的改变流量策略。

Sentinel 分为两个部分：

• 核心库（Java 客户端）不依赖任何框架/库，能够运行于所有 Java 运行时环境，同时对 Dubbo / Spring Cloud 等框架也有较好的支持。
• 控制台（Dashboard）基于 Spring Boot 开发，打包后可以直接运行，不需要额外的 Tomcat 等应用容器。

安装

官方下载架包后运行命令：
java -Dserver.port=8858 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard.jar
访问localhost:8858 即可进入控制台界面，账户密码都为sentinel

sentinel控制台使用

https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki/Sentinel
按照文档配置后，访问localhost:8080可以看到如下画面。如果没有左边的服务名，可以尝试注销账号重新登陆。

流控规则

流控模式：

• 直接：API达到限流条件时，直接限流。
• 关联：当关联的资源达到阈值时，就限流自己。
• 链路：只记录指定链路上的流量（指定资源从入口资源进来的流量，如果达到阈值，就进行限流)【API级别的针对来源】。

流控效果：

• 快速失败：直接失败，抛异常。
• Warm up：根据Code Factor（冷加载因子，默认3）的值，从阈值/codeFactor，经过预热时长，才达到设置的QPS阈值。
• 排队等待：匀速排队，让请求以匀速的速度通过，阈值类型必须设置为QPS，否则无效。

熔断（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。

热点key

何为热点？热点即经常访问的数据。很多时候我们希望统计某个热点数据中访问频次最高的 Top K 数据，并对其访问进行限制。比如：
商品 ID 为参数，统计一段时间内最常购买的商品 ID 并进行限制
用户 ID 为参数，针对一段时间内频繁访问的用户 ID 进行限制

热点参数限流会统计传入参数中的热点参数，并根据配置的限流阈值与模式，对包含热点参数的资源调用进行限流。热点参数限流可以看做是一种特殊的流量控制，仅对包含热点参数的资源调用生效。

下面的代码中参数p1,p2就是热点。deal_testHotKey为被sentinel限流后的兜底方法。

@GetMapping("/testHotKey")
    @SentinelResource(value = "testHotKey",blockHandler = "deal_testHotKey")
    public String testHotKey(@RequestParam(value = "p1",required = false) String p1,
                             @RequestParam(value = "p2",required = false) String p2){
        return "testHotKey";
    }
    public String deal_testHotKey(String p1, String p2, BlockException e){
        return "deal_testHotKey 兜底方法";
    }

下面设置会统计/testHotKey携带参数0（p1）的次数，如果在统计窗口（1s）内有超过单机阈值（1条）带有参数p1的请求，则会限流。

注意：这里的blockHandler对应的兜底方法只能在sentinel限流的时候才会触发，程序异常并不会走兜底方法。

参数例外项

• 普通 - 超过1秒钟一个后，达到阈值1后马上被限流
• 我们期望p1参数当它是某个特殊值时，它的限流值和平时不一样
• 特例 - 假如当p1的值等于5时，它的阈值可以达到200

注意：参数的值应该是基本类型or String

系统规则（了解）

系统保护规则是从应用级别的入口流量进行控制，从单台机器的 load、CPU 使用率、平均 RT、入口 QPS 和并发线程数等几个维度监控应用指标，让系统尽可能跑在最大吞吐量的同时保证系统整体的稳定性。

系统保护规则是应用整体维度的，而不是资源维度的，并且仅对入口流量生效。入口流量指的是进入应用的流量（EntryType.IN），比如 Web 服务或 Dubbo 服务端接收的请求，都属于入口流量。

系统规则支持以下的模式：

Load 自适应（仅对 Linux/Unix-like 机器生效）：系统的 load1 作为启发指标，进行自适应系统保护。当系统 load1 超过设定的启发值，且系统当前的并发线程数超过估算的系统容量时才会触发系统保护（BBR 阶段）。系统容量由系统的 maxQps * minRt 估算得出。设定参考值一般是 CPU cores * 2.5。
CPU usage（1.5.0+ 版本）：当系统 CPU 使用率超过阈值即触发系统保护（取值范围 0.0-1.0），比较灵敏。
平均 RT：当单台机器上所有入口流量的平均 RT 达到阈值即触发系统保护，单位是毫秒。
并发线程数：当单台机器上所有入口流量的并发线程数达到阈值即触发系统保护。
入口 QPS：当单台机器上所有入口流量的 QPS 达到阈值即触发系统保护。

@SentinelResource兜底方法配置

可以另外创建一个类来进行兜底方法的配置：

public class CustomerBlockHandler {
    public static CommonResult handlerException(BlockException exception){
        return new CommonResult(4444,"用户自定义全局Exception: ",new Payment(2020L,"serial003"));
    }
    public static CommonResult handlerException2(BlockException exception){
        return new CommonResult(4444,"用户自定义全局Exception: ",new Payment(2020L,"serial003-2"));
    }
}

controller：通过blockHandlerClass指定类名，blockHandler指定选定的兜底方法。

   @GetMapping("/byResource")
    @SentinelResource(value = "byResource",blockHandlerClass = CustomerBlockHandler.class,blockHandler = "handlerException")
    public CommonResult byResource(){
        return new CommonResult(200,"按资源名称访问限流测试OK",new Payment(2020L,"serial001"));
    }

整合nacos进行持久化存储

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。

配置

引入依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>

修改application.yml:

spring:
  cloud:
    sentinel:
      datasource:
        ds1:
          nacos:
            server-addr: localhost:8848
            dataId: ${spring.application.name}-sentinel
            groupId: DEFAULT_GROUP
            data-type: json
            rule-type: flow

在nacos中添加配置：

[
    {
        "resource": "/rateLimit/byUrl",
        "limitApp": "default",
        "grade": 1,
        "count": 1,
        "strategy": 0,
        "controlBehavior": 0,
        "clusterMode": false
    }
]

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。

之后可以发现Sentinel控制台已经有了如下限流规则：