Spring Cloud Alibaba Sentinel安装+流控+熔断+热点+授权+规则持久化

介绍

Sentinel 是阿里巴巴开源的一款流量控制、熔断降级组件，主要用于保护微服务系统的稳定性。它以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度提供保障，适用于高并发场景下的服务稳定性需求。

核心功能

流量控制
通过控制并发请求数量或速率保护服务稳定性，支持 QPS(每秒查询率)模式和并发线程数模式。提供多种流量控制效果，如直接拒绝、排队等待、预热模式等，可灵活应对突发流量。
熔断降级
当下游服务出现异常或响应时间过长时，自动熔断并停止调用，避免故障传播。支持基于慢调用比例、异常比例或异常数的熔断策略，熔断状态可自动或半自动恢复。
系统自适应保护
根据系统实时负载(如: CPU 使用率、平均响应时间)自动调整流量控制规则，防止系统过载。
热点参数限流
对高频访问的热点参数(如: 用户 ID、商品 ID)单独限流，防止局部热点导致系统崩溃。
实时监控和告警
提供秒级实时监控数据，支持单台机器或集群的汇总运行情况查看。

安装

1. 下载
下载地址：Sentinel 下载

2. 启动命令
java -jar sentinel-dashboard-1.8.8.jar

3. 访问Sentinel管理界面

访问地址： http://localhost:8080
用户名 / 密码： sentinel / sentinel

在这里插入图片描述

微服务整合Sentinel

1. cloud-alibaba-sentinel8401 引入依赖

<!-- SpringCloud alibaba sentinel -->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>
<!-- nacos-discovery -->
<dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>
<!-- SpringBoot通用依赖模块 -->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<!-- lombok -->
<dependency><groupId>org.projectlombok</groupId><artifactId>lombok</artifactId><optional>true</optional>
</dependency>
<!-- test -->
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId><scope>test</scope>
</dependency>

2. yml配置

server:port: 8401spring:application:name: cloud-sentinel-servicecloud:nacos:discovery:server-addr: localhost:8848  #Nacos服务注册中心地址sentinel:transport:dashboard: localhost:8080  #配置Sentinel dashboard控制台服务地址port: 8719  #默认8719端口，如果被占用会自动从8719开始依次+1扫描，直至找到未被占用的端口

3. 主启动类

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class Main8401 {public static void main(String[] args) {SpringApplication.run(Main8401.class, args);}
}

流控规则

1. 流控模式

直接： 默认的流控模式，当接口达到限流条件时，直接开启限流。
关联： 当关联的资源达到阈值时，就限流自己。例：当A关联的资源B达到阈值，就限流A自己。
链路： 来自不太链路的请求访问同一个目标访问时，实施针对性的不同限流措施。例：A访问C，B访问C，针对A请求访问限流，B请求访问不限流。

2. 流控效果

快速失败： 直接失败，抛出异常 Blocked by Sentinel (flow limiting)。
Warm Up： 冷启动或预热，当请求突然增大时，我们希望处理请求的数量是缓步增多，经过预期的时间后，到达系统处理请求的最大值。
排队等待： 当某一秒有大量的请求到来，而接下来几秒则处于空闲状态，我们希望系统在接下来的空闲期间逐渐处理这些请求，而不是在第一秒直接拒绝多余的请求。

在这里插入图片描述

熔断规则

1. 慢调用比例

选择以慢调用比例作为阈值，需要设置允许的慢调用RT(最大响应时间)，请求的响应时间大于该阈值则为慢调用。当单位统计时长内请求数量大于设置的最小请求数量，并且慢调用比例大于阈值，则接下来的熔断时长内请求会自动被熔断。经过熔断时长后，熔断器会进入探测恢复状态(HALF-OPEN状态)，如果接下来的一个请求响应时间小于设置的慢调用RT则熔断结束，否则再次被熔断。

熔断状态判断依据： 在统计时长内，实际请求数量>设置的最小请求数量，且实际慢调用比例>比例阈值，则进入熔断状态。
比例阈值 = 慢调用次数 / 总调用次数

2. 异常比例

当单位统计时长内请求数量大于设置的最小请求数量，并且异常比例大于阈值，则接下来的熔断时长内请求会自动被熔断。经过熔断时长后，熔断器会进入探测恢复状态(HALF-OPEN状态)，如果接下来的一个请求成功(没有出现异常)则熔断结束，否则再次被熔断。

3. 异常数

当单位统计时长内异常数量超过阈值后自动进行熔断。经过熔断时长后，熔断器会进入探测恢复状态(HALF-OPEN状态)，如果接下来的一个请求成功(没有出现异常)则熔断结束，否则再次被熔断。

在这里插入图片描述

@SentinelResource注解

1. 按资源名称+自定义限流返回

cloud-alibaba-sentinel8401：控制类 FlowLimitController

@RestController
public class FlowLimitController {@GetMapping("/testA")@SentinelResource(value = "SentinelResourceByTestA", blockHandler = "handlerBlockHandler")public String testA() {return "按资源名称SentinelResourceByTestA限流...";}public String handlerBlockHandler(BlockException blockException) {return "服务不可用/(T o T)/~~";}
}

Sentinel 按资源名称配置限流规则

在这里插入图片描述

测试结果

访问 http://localhost:8401/testA 返回：按资源名称SentinelResourceByTestA限流…
连续快速访问 http://localhost:8401/testA 触发限流，返回：服务不可用/(T o T)/~~

2. 按资源名称+自定义限流返回+服务降级

cloud-alibaba-sentinel8401：控制类 FlowLimitController

@RestController
public class FlowLimitController {@GetMapping("/testB/{id}")@SentinelResource(value = "SentinelResourceByTestB",blockHandler = "handlerBlockHandler", fallback = "handlerFallback")public String testB(@PathVariable("id") Integer id) {if (id == 0) {throw new RuntimeException("id为0异常");}return "按资源名称SentinelResourceByTestB限流+服务降级...";}public String handlerBlockHandler(@PathVariable("id") Integer id, BlockException blockException) {return "服务不可用/(T o T)/~~";}public String handlerFallback(@PathVariable("id") Integer id, Throwable e) {return "发生异常：" + e.getMessage();}
}

配置限流规则

在这里插入图片描述

测试结果

访问 http://localhost:8401/testB/123 返回：按资源名称SentinelResourceByTestB限流+服务降级…
连续快速访问 http://localhost:8401/testB/123 触发限流，返回：服务不可用/(T o T)/~~
访问 http://localhost:8401/testB/0 返回：发生异常：id为0异常

小结

blockHandler主要针对Sentinel配置的限流规则出现的违规情况处理，fallback针对程序异常后JVM抛出的异常服务降级，这两个可以同时存在。

热点规则

1. 普通限流

针对某个热点参数p1配置限流规则，含有参数p1且QPS超过阈值，就会触发限流。

cloud-alibaba-sentinel8401：控制类 FlowLimitController

@RestController
public class FlowLimitController {@GetMapping("/testHotKey")@SentinelResource(value = "testHotKey",blockHandler = "testHotKeyBlockHandler")public String testHotKey(@RequestParam(value = "p1", required = false) String p1,@RequestParam(value = "p2", required = false) String p2) {return "热点testHotKey限流...";}public String testHotKeyBlockHandler(String p1, String p2, BlockException blockException) {return "服务不可用/(T o T)/~~";}
}

配置热点规则

在这里插入图片描述

参数索引从0开始，0代表第一个参数，1代表第二个参数，以此类推。

测试结果

访问 http://localhost:8401/testHotKey?p1=a 返回：热点testHotKey限流…
连续快速访问 http://localhost:8401/testHotKey?p1=a 触发限流，返回：服务不可用/(T o T)/~~
访问 http://localhost:8401/testHotKey?p1=a&p2=999 返回：热点testHotKey限流…
连续快速访问 http://localhost:8401/testHotKey?p1=a&p2=999 触发限流，返回：服务不可用/(T o T)/~~
访问 http://localhost:8401/testHotKey?p2=999 返回：热点testHotKey限流…
连续快速访问 http://localhost:8401/testHotKey?p2=999 返回：热点testHotKey限流…

2. 特殊限流

我们期望热点参数p1等于某个特殊值时，普通限流规则就失效了。

热点规则配置参数例外项

在这里插入图片描述参数类型必须是基本数据类型或String类型

测试结果

访问 http://localhost:8401/testHotKey?p1=123 返回：热点testHotKey限流…
连续快速访问 http://localhost:8401/testHotKey?p1=123 触发限流，返回：服务不可用/(T o T)/~~
连续快速访问 http://localhost:8401/testHotKey?p1=zzyy，QPS小于100 返回：热点testHotKey限流…

授权规则

1. cloud-alibaba-sentinel8401：控制类 EmpowerController

@RestController
public class EmpowerController {@GetMapping(value = "/testEmpower")public String testEmpower(){return "testEmpower授权规则...";}
}

2. 自定义请求来源处理器 MyRequestOriginParser 实现 RequestOriginParser 接口

@Component
public class MyRequestOriginParser implements RequestOriginParser {@Overridepublic String parseOrigin(HttpServletRequest httpServletRequest) {return httpServletRequest.getParameter("serverName");}
}

3. 配置授权规则

在这里插入图片描述

黑白名单控制：将haha和666加入黑名单，规定当参数serverName等于haha或666时触发限流。

4. 测试结果

访问 http://localhost:8401/testEmpower 返回：热点testHotKey限流…
访问 http://localhost:8401/testEmpower?serverName=333 返回：热点testHotKey限流…
访问 http://localhost:8401/testEmpower?serverName=haha 返回：Blocked by Sentinel (flow limiting)
访问 http://localhost:8401/testEmpower?serverName=666 返回：Blocked by Sentinel (flow limiting)

规则持久化

当微服务应用重启后，Sentinel配置的规则就会消失，因此需要将Sentinel配置的规则进行持久化。

1. cloud-alibaba-sentinel8401 引入依赖

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

2. yml 配置

server:port: 8401spring:application:name: cloud-sentinel-servicecloud:nacos:discovery:server-addr: localhost:8848  #Nacos服务注册中心地址sentinel:transport:dashboard: localhost:8080  #配置Sentinel dashboard控制台服务地址port: 8719  #默认8719端口，如果被占用会自动从8719开始依次+1扫描，直至找到未被占用的端口datasource:ds1:nacos:server-addr: localhost:8848dataId: ${spring.application.name}groupId: DEFAULT_GROUPdata-type: jsonrule-type: flow  #流控规则，具体类型参考com.alibaba.cloud.sentinel.datasource.RuleType

3. Nacos新建配置

在这里插入图片描述

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

参数说明

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

4. 测试结果

重启微服务 cloud-alibaba-sentinel8401，访问一次(Sentinel是懒加载) http://localhost:8401/test，就能在流控规则中看到Nacos中的配置。

在这里插入图片描述

总结

以上主要介绍了 Sentinel 安装、流控规则、熔断规则、热点规则、授权规则、规则持久化的相关知识，想了解更多 Sentinel 知识的小伙伴请参考 Sentinel 官网和 Spring Cloud Alibaba 官网进行学习，学习更多 Spring Cloud 实战实用技巧的小伙伴，请关注后期发布的文章，认真看完一定能让你有所收获。