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项目使用的Spring Cloud为Hoxton版本,Spring Boot为2.2.2.RELEASE版本
Spring Cloud入门系列汇总
摘要
Spring Cloud Alibaba 致力于提供微服务开发的一站式解决方案,Sentinel 作为其核心组件之一,具有熔断与限流等一系列服务保护功能,本文将对其用法进行详细介绍。
Sentinel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具有如下特性:
- 丰富的应用场景:承接了阿里巴巴近 10 年的双十一大促流量的核心场景,例如秒杀,可以实时熔断下游不可用应用;
- 完备的实时监控:同时提供实时的监控功能。可以在控制台中看到接入应用的单台机器秒级数据,甚至 500 台以下规模的集群的汇总运行情况;
- 广泛的开源生态:提供开箱即用的与其它开源框架/库的整合模块,例如与 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合;
- 完善的 SPI 扩展点:提供简单易用、完善的 SPI 扩展点。您可以通过实现扩展点,快速的定制逻辑。
安装Sentinel控制台
Sentinel控制台是一个轻量级的控制台应用,它可用于实时查看单机资源监控及集群资源汇总,并提供了一系列的规则管理功能,如流控规则、降级规则、热点规则等。
我们先从官网下载Sentinel,这里下载的是sentinel-dashboard-1.7.0.jar
文件,下载地址:https://github.com/alibaba/Sentinel/releas
下载完成后在命令行输入如下命令运行Sentinel控制台:
java -jar sentinel-dashboard-1.7.0.jar
Sentinel控制台默认运行在8080端口上,登录账号密码均为sentinel
,通过如下地址可以进行访问:http://localhost:8080
Sentinel控制台可以查看单台机器的实时监控数据。
创建sentinel-service模块
这里我们创建一个sentinel-service模块,用于演示Sentinel的熔断与限流功能。
在pom.xml中添加相关依赖,这里我们使用Nacos作为注册中心,所以需要同时添加Nacos的依赖:
<dependency><groupId>org.springframework.boot</groupId><artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId></dependency><dependency><groupId>com.alibaba.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId></dependency><dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-ribbon</artifactId></dependency><dependency><groupId>org.springframework.cloud</groupId><artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId></dependency>
在application.yml中添加相关配置,主要是配置了Nacos和Sentinel控制台的地址:
server: port: 8401spring: application: name: sentinel-service
cloud: nacos: # 配置Nacos地址 server-addr: http://localhost:8848 sentinel: transport: # 配置Sentinel dashborad地址 dashboard: http://localhost:8080 port: 8719service-url: user-service: http://nacos-user-service
management: endpoints: web: exposure: include: '*'
限流功能
Sentinel Starter 默认为所有的 HTTP 服务提供了限流埋点,我们也可以通过使用@SentinelResource来自定义一些限流行为。
创建RateLimitController类
用于测试熔断和限流功能。
@RestController@RequestMapping("/rateLimit")public class RateLimitController { /** * 按资源名称限流,需要指定限流处理逻辑 * * @return */ @GetMapping("/byResource") @SentinelResource(value = "byResource", blockHandler = "handleException") public Result byResource() { return new Result("按资源名称限流", 200); } /** * 按url限流,有默认的限流处理逻辑 * * @return */ @GetMapping("byUrl") @SentinelResource(value = "byUrl", blockHandler = "handleException") public Result byUrl() { return new Result("按url限流", 200); } public Result handleException(BlockException exception) { return new Result(exception.getClass().getCanonicalName(), 200); } @GetMapping("/customBlockHandler") @SentinelResource(value = "customBlockHandler", blockHandler = "handleException", blockHandlerClass = CustomBlockHandler.class) public Result blockHandler() { return new Result("限流成功", 200); }}
根据资源名称限流
我们可以根据@SentinelResource注解中定义的value(资源名称)来进行限流操作,但是需要指定限流处理逻辑。
流控规则可以在Sentinel控制台进行配置,由于我们使用了Nacos注册中心,我们先启动Nacos和sentinel-service;
由于Sentinel采用的懒加载规则,需要我们先访问下接口,Sentinel控制台中才会有对应服务信息,我们先访问下该接口:http://localhost:8401/rateLimit/byResource
在Sentinel控制台配置流控规则,根据@SentinelResource注解的value值:
快速访问上面的接口,可以发现返回了自己定义的限流处理信息:
根据URL限流
我们还可以通过访问的URL来限流,会返回默认的限流处理信息。
在Sentinel控制台配置流控规则,使用访问的URL:
多次访问该接口,会返回默认的限流处理结果:http://localhost:8401/rateLimit/byUrl
自定义限流处理逻辑
我们可以自定义通用的限流处理逻辑,然后在@SentinelResource中指定。
创建CustomBlockHandler类用于自定义限流处理逻辑:
public class CustomBlockHandler { public Result handleException(BlockException exception) { return new Result("自定义限流信息", 200); }}
在RateLimitController中使用自定义限流处理逻辑:
@RestController@RequestMapping("/rateLimit")public class RateLimitController { /** * 自定义通用的限流处理逻辑 */ @GetMapping("/customBlockHandler") @SentinelResource(value = "customBlockHandler", blockHandler = "handleException", blockHandlerClass = CustomBlockHandler.class) public Result blockHandler() { return new Result("限流成功", 200); }}
熔断功能
Sentinel 支持对服务间调用进行保护,对故障应用进行熔断操作,这里我们使用RestTemplate来调用nacos-user-service服务所提供的接口来演示下该功能。
首先我们需要使用@SentinelRestTemplate来包装下RestTemplate实例:
@Bean@LoadBalanced@SentinelRestTemplatepublic RestTemplate restTemplate() {return new RestTemplate();}
添加CircleBreakerController类,定义对nacos-user-service提供接口的调用:
@RestController@RequestMapping("/breaker")public class CircleBreakerController { private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(CircleBreakerController.class); @Autowired private RestTemplate restTemplate; @Value("${service-url.user-service}") private String userServiceUrl; @GetMapping("/fallback/{id}") // @SentinelResource(value = "fallback", fallback = "handleFallback") public Result fallback(@PathVariable Long id) { Result forObject = restTemplate.getForObject(userServiceUrl + "/user/{1}", Result.class, id); System.out.println(forObject); return forObject; } @GetMapping("/fallbackException/{id}") @SentinelResource(value = "fallbackException", fallback = "handleFallback2", exceptionsToIgnore = {NullPointerException.class}) public Result fallbackException(@PathVariable Long id) { if (id == 1) { throw new IndexOutOfBoundsException(); } else if (id == 2) { throw new NullPointerException(); } return restTemplate.getForObject(userServiceUrl + "/user/{1}", Result.class, id); } public Result handleFallback(Long id) { return new Result("服务降级返回", 200); } public Result handleFallback2(Long id, Throwable e) { LOGGER.error("handleFallback2 id:{},throwable class:{}", id, e.getClass()); return new Result("服务降级返回", 200); }}
启动nacos-user-service和sentinel-service服务:
由于我们并没有在nacos-user-service中定义id为4的用户,所有访问如下接口会返回服务降级结果:http://localhost:8401/breaker/fallback/4
{ "data": null, "message": "服务降级返回", "code": 200}
由于我们使用了exceptionsToIgnore参数忽略了NullPointerException,所以我们访问接口报空指针时不会发生服务降级:http://localhost:8401/breaker/fallbackException/2
与Feign结合使用
Sentinel也适配了Feign组件,我们使用Feign来进行服务间调用时,也可以使用它来进行熔断。
首先我们需要在pom.xml中添加Feign相关依赖:
<dependency> <groupId>org.springframework.cloud</groupId> <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId></dependency>
在application.yml中打开Sentinel对Feign的支持:
# 打开sentinel对feign的支持feign: sentinel: enabled: true
在应用启动类上添加@EnableFeignClients启动Feign的功能;
创建一个UserService接口,用于定义对nacos-user-service服务的调用:
@FeignClient(value = "nacos-user-service", fallback = UserFallbackService.class)public interface UserService { @PostMapping("/user/insert") Result insert(@RequestBody User user); @GetMapping("/user/{id}") Result<User> getUser(@PathVariable Long id); @GetMapping("/user/listUsersByIds") Result<List<User>> listUsersByIds(@RequestParam List<Long> ids); @GetMapping("/user/getByUsername") Result<User> getByUsername(@RequestParam String username); @PostMapping("/user/update") Result update(@RequestBody User user); @PostMapping("/user/delete/{id}") Result delete(@PathVariable Long id);}
创建UserFallbackService类实现UserService接口,用于处理服务降级逻辑:
@Componentpublic class UserFallbackService implements UserService { @Override public Result insert(User user) { return new Result("调用失败,服务被降级",500); } @Override public Result<User> getUser(Long id) { return new Result("调用失败,服务被降级",500); } @Override public Result<List<User>> listUsersByIds(List<Long> ids) { return new Result("调用失败,服务被降级",500); } @Override public Result<User> getByUsername(String username) { return new Result("调用失败,服务被降级",500); } @Override public Result update(User user) { return new Result("调用失败,服务被降级",500); } @Override public Result delete(Long id) { return new Result("调用失败,服务被降级",500); }}
在UserFeignController中使用UserService通过Feign调用nacos-user-service服务中的接口:
@RestController@RequestMapping("/user")public class UserFeignController { @Autowired private UserService userService; @PostMapping("/insert") public Result insert(@RequestBody User user) { return userService.insert(user); } @GetMapping("/{id}") public Result<User> getUser(@PathVariable Long id) { return userService.getUser(id); } @GetMapping("/listUsersByIds") public Result<List<User>> listUsersByIds(@RequestParam List<Long> ids) { return userService.listUsersByIds(ids); } @GetMapping("/getByUsername") public Result<User> getByUsername(@RequestParam String username) { return userService.getByUsername(username); } @PostMapping("/update") public Result update(@RequestBody User user) { return userService.update(user); } @PostMapping("/delete/{id}") public Result delete(@PathVariable Long id) { return userService.delete(id); }}
在启动类SentinelServiceApplication添加@EnableFeignClients注解
@EnableFeignClients@EnableDiscoveryClient@SpringBootApplicationpublic class SentinelServiceApplication { public static void main(String[] args) { SpringApplication.run(SentinelServiceApplication.class, args); }}
调用如下接口会发生服务降级,返回服务降级处理信息:http://localhost:8401/user/4
{ "data": null, "message": "调用失败,服务被降级", "code": 500}
使用Nacos存储规则
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。下面我们介绍下如何将配置规则进行持久化,以存储到Nacos为例。
原理示意图
首先我们直接在配置中心创建规则,配置中心将规则推送到客户端;
Sentinel控制台也从配置中心去获取配置信息。
功能演示
先在pom.xml中添加相关依赖:
<dependency> <groupId>com.alibaba.csp</groupId> <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId></dependency>
修改application.yml配置文件,添加Nacos数据源配置:
spring: application: name: sentinel-service
cloud: nacos: # 配置Nacos地址 server-addr: http://localhost:8848 sentinel: transport: # 配置Sentinel dashborad地址 dashboard: http://localhost:8080 port: 8719 # 添加Nacos数据源配置 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:
添加配置信息如下:
[ { "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。
发现Sentinel控制台已经有了如下限流规则:
快速访问测试接口,可以发现返回了限流处理信息:
参考资料
Spring Cloud Alibaba 官方文档:https://github.com/alibaba…
使用到的模块
springcloud-learning├── nacos-user-service -- 注册到nacos的提供User对象CRUD接口的服务
└── sentinel-service -- sentinel功能测试服务