SpringCloud Alibaba 微服务（四）：Sentinel

前言

一、什么是Sentinel？

Sentinel 的主要特性

Sentinel 的开源生态

二、Sentinel的核心功能

三、Sentinel 的主要优势与特性

1、丰富的流控规则

2、完善的熔断降级机制

3、实时监控和控制台

4、多数据源支持

5、扩展性强

四、Sentinel 与 Hystrix 的对比

五、Sentinel安装与使用

1、Sentineal 控制台下载与安装

2、给服务接入sentinel监控

3、流控规则

接口限流

直接流控模式

关联流控模式

链路流控模式

主要概念

使用场景

4、@SentinelResource注解

基本用法

使用示例

注意事项

总结

前言

随着微服务架构的普及，如何保证系统的高可用性和稳定性成为开发者必须面对的重要课题。阿里巴巴开源的 Sentinel 作为一款流量防护组件，提供了熔断、限流、降级等多种功能，帮助开发者提升系统的容错能力。本文将记录 Sentinel 的核心功能及其在 Spring Cloud 中的集成和使用。也希望本文，能够帮助你们在微服务项目中轻松地集成和使用 Sentinel，提升系统的稳定性和容错能力。

一、什么是Sentinel？

Sentinel 是阿里巴巴开源的流量防护组件，专注于流量控制和系统稳定性保护。它提供了丰富的功能，如限流、熔断降级、系统自适应保护、实时监控等，帮助开发者构建高可用和高稳定性的微服务系统。

中文官网：home | Sentinel (sentinelguard.io)

Sentinel 的主要特性

Sentinel 的开源生态

二、Sentinel的核心功能

限流：通过多种流量控制策略，实现对热点数据、分布式请求等的限流。

熔断降级：根据调用错误比例、RT（响应时间）等指标，对不稳定的服务进行熔断，避免级联故障。

系统自适应保护：根据系统的负载情况，动态调整限流和熔断策略，保证系统在高负载下的稳定性。

实时监控：提供实时的监控与报警功能，帮助开发者及时发现和处理问题。

三、Sentinel 的主要优势与特性

1、丰富的流控规则

流量整形：支持匀速排队、预热、并发等多种流控策略。
热点参数限流：针对传入参数进行热点数据的限流保护。
系统自适应保护：根据系统的负载情况，动态调整限流和熔断策略。

2、完善的熔断降级机制

基于错误比例：在指定时间窗口内，如果请求的错误比例超过阈值，则触发熔断。
基于响应时间：在指定时间窗口内，如果请求的平均响应时间超过阈值，则触发熔断。

3、实时监控和控制台

实时监控：提供对实时流量、调用关系、链路流量等多维度的监控。
控制台：通过可视化的 Dashboard，实时配置和管理限流、熔断规则。

4、多数据源支持

规则动态更新：支持从 Nacos、Apollo、ZooKeeper 等多个数据源动态加载和更新规则。

5、扩展性强

SPI 扩展：提供 SPI 扩展点，可以自定义流控、熔断、降级等策略。

四、Sentinel 与 Hystrix 的对比

特性	Sentinel	Spring Cloud Hystrix
限流	提供丰富的限流策略，如预热、匀速排队、并发控制等	不支持
熔断机制	支持基于错误比例、响应时间、异常数量等多种熔断策略	主要基于错误比例和响应时间
实时监控	提供完整的实时监控和可视化控制台	需要集成 Turbine 和 Hystrix Dashboard
规则动态配置	支持多种数据源（如 Nacos、Apollo、ZooKeeper）动态配置规则	通过 Archaius 实现，灵活性相对较低
扩展性	提供丰富的 SPI 扩展点，方便自定义策略	扩展性相对较差
社区活跃度	社区活跃，持续更新	2018 年 Netflix 宣布进入维护模式，社区活跃度降低
依赖	轻量级，无需依赖额外组件	需要依赖 Hystrix Dashboard 和 Turbine 进行监控

Sentinel 和 Spring Cloud Hystrix 都是优秀的服务保护工具，但各有特点。Sentinel 提供了更丰富的限流策略、动态规则配置和实时监控功能，并且具有更高的扩展性。相比之下，Hystrix 在熔断和降级方面也有较好的表现，但由于Hystrix进入维护模式，其社区活跃度和新特性支持有所降低。

在选择时，可以根据具体需求和项目特点进行权衡。如果需要更强的限流能力、动态规则配置和实时监控，建议选择 Sentinel。如果项目已经使用 Hystrix 并且稳定运行，也可以继续使用 Hystrix。

五、Sentinel安装与使用

1、Sentineal 控制台下载与安装

下载地址：Releases · alibaba/Sentinel (github.com)

选择jar包下载

通过CMD命令运行

java -jar sentinel-dashboard-1.8.8.jar

如下图所示，则已启动成功。

访问地址：localhost:8080

账号密码：都是sentinel

2、给服务接入sentinel监控

引入依赖

<!-- sentinel -->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId><version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
</dependency>

如果版本不对的话，运行会报错，sentinel依赖时与web依赖形成循环依赖。

附上完整的maven依赖

<properties><maven.compiler.source>17</maven.compiler.source><maven.compiler.target>17</maven.compiler.target><!-- spring boot --><spring-boot.version>2.7.5</spring-boot.version><!-- spring cloud --><spring-cloud.version>2021.0.1</spring-cloud.version><spring-cloud-alibaba.version>2021.0.1.0</spring-cloud-alibaba.version><spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config.version>2.1.4.RELEASE</spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config.version>
</properties>

配置sentinel

server:port: 9090spring:application:name: demo-usercloud:nacos:discovery:server-addr: 192.168.1.85:8848namespace: democonfig:server-addr: 192.168.1.85:8848prefix: ${spring.application.name}file-extension: ymlnamespace: demosentinel:transport:dashboard: localhost:8080    #配置sentinel dashboard地址

重启服务，访问接口localhost:9090/hello/getOrder

这时候在控制台就可以看到我们的请求了，证明已经监控到我们服务

3、流控规则

流控规则属性

资源名： 唯一名称，默认请求路径，表示对该资源进行流控
针对来源： Sentinel可以针对调用者进行限流，填写微服务名，默认default（不区分来源）
阈值类型/单击阈值：
QPS：（每秒钟的请求数量）：当调用该api的QPS达到阈值时，进行限流
线程数：当调用该线程数达到阈值的时候，进行限流
是否集群：不需要集群
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codeFactor（冷加载因子，默认3）的值，从阈值/codeFctor，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

接口限流

直接流控模式

新增流控规则

资源名指的是我们的接口地址，QPS设置为1，其他都选择默认值。保存后，我们测试接口调用。

第一次请求是正常响应的。

接下来我们快速请求接口，一秒钟点击多次
发现已经被限流了。

关联流控模式

当关联的资源达到阈值时，就限流自己，也就是说关联的资源（接口），QPS为1时，一秒内被多次请求的时候，自己的接口就会被限流。

如图所示，hello/addOrder 接口并发请求，hello/getOrder接口就被限流了。

链路流控模式

链路流控模式（Chain Mode）是 Sentinel 提供的一种流控模式，主要用于控制资源在特定调用链路上的访问频率。与一般的直接流控模式不同，链路流控模式通过定义调用链路来实现更细粒度的流量控制。这对于复杂的分布式系统中，尤其是微服务架构中，控制不同调用路径的流量非常有用。

主要概念

在链路流控模式下，流控规则会对特定的调用链路进行控制。调用链路通常由一个入口资源和一个目标资源组成，表示从入口资源到目标资源的一条特定调用路径。

使用场景

同一资源多入口：当一个资源可以通过多个入口访问时，可以针对不同入口设置不同的流控规则。

细粒度流控：对于某些关键资源，可以根据不同的调用链路进行更细粒度的流量控制，从而实现精细化管理。

示例：

假设有一个系统，其中有一个服务 orderService，它可以通过两个不同的入口资源 getOrder 和 getOrder2 被调用。我们希望限制通过 getOrder2 入口对 orderService 的调用频率。

4、@SentinelResource注解

@SentinelResource 是 Sentinel 提供的一个注解，用于定义资源并为其配置流控、熔断等规则。在方法上使用 @SentinelResource 注解，可以实现对该方法的流控、降级以及异常处理等功能。

基本用法

@SentinelResource 的基本属性包括 value、blockHandler、fallback 等。以下是它的常用属性及使用示例：

1. value（必填）
描述: 指定资源名称。该名称将作为 Sentinel 的资源标识，用于进行流控和降级保护。
类型: String
2. blockHandler
描述: 指定当资源被流控（如限流、降级）时的处理方法。该方法必须与原方法在同一个类中，或者在公共类中。方法签名要求一致，并且最后一个参数必须是 BlockException。
类型: String
3. blockHandlerClass
描述: 指定 blockHandler 所在类。如果 blockHandler 方法不在同一个类中，可以通过 blockHandlerClass 指定类。
类型: Class<?>
4. fallback
描述: 指定当资源执行发生异常时的处理方法。方法签名要求与原方法一致，或者额外带一个 Throwable 类型的参数用于接收异常。
类型: String
5. fallbackClass
描述: 指定 fallback 所在类。如果 fallback 方法不在同一个类中，可以通过 fallbackClass 指定类。
类型: Class<?>
6. defaultFallback
描述: 指定通用的默认降级方法，当未指定 fallback 方法或 fallback 方法不可用时，调用此方法。方法必须是静态的，且返回类型与原方法一致。
类型: String
7. exceptionsToIgnore
描述: 指定不会触发 fallback 处理的异常列表。
类型: Class<? extends Throwable>[]
8. exceptionsToTrace
描述: 指定会触发 fallback 处理的异常列表。默认情况下，所有的异常都会触发 fallback。
类型: Class<? extends Throwable>[]

使用示例

示例1：

在这个示例中，当访问 /hello 接口时，若触发了流控规则，handleBlock 方法会被调用返回处理结果。helloResource指的就是流控规则的资源名

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
public class HelloController {@GetMapping("/hello")@SentinelResource(value = "helloResource", blockHandler = "handleBlock")public String hello() {return "Hello, Sentinel!";}public String handleBlock(BlockException ex) {return "请求已被阻止！";}
}

示例2：

当 /test 接口在执行过程中抛出异常时，会调用 fallbackMethod 方法进行处理。

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
public class FallbackController {@GetMapping("/test")@SentinelResource(value = "testResource", fallback = "fallbackMethod")public String test() {if (Math.random() > 0.5) {throw new RuntimeException("出错");}return "成功";}public String fallbackMethod(Throwable ex) {return "Fallback: " + ex.getMessage();}
}

示例3：

在这个例子中，当资源触发流控时，将调用 ExternalHandler 类中的 externalBlockHandler 方法进行处理。

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;@RestController
public class ExternalHandlerController {@GetMapping("/external")@SentinelResource(value = "externalResource", blockHandler = "externalBlockHandler", blockHandlerClass = ExternalHandler.class)public String external() {return "这是个示例";}
}class ExternalHandler {// 必须为静态方法public static String externalBlockHandler(BlockException ex) {return "请求已被阻止";}
}

注意事项

blockHandler 和 fallback 方法的签名要求: 这些方法必须和原方法签名一致，blockHandler 方法额外需要接收一个 BlockException 参数，而 fallback 方法可以选择性地接收一个 Throwable 参数。
defaultFallback: 作为全局降级处理方法，必须是 public static 方法，并且参数和返回类型与原方法一致。
处理类的类加载顺序: 如果使用 blockHandlerClass 或 fallbackClass 指定外部类，这些类必须在项目启动时能够被加载。