一、Sentinel安裝介紹

雪崩問題
微服務(wù)調(diào)用鏈路中的某個服務(wù)故障，引起整個鏈路中的所有微服務(wù)都不可用，這就是雪崩。

解決雪崩問題的常見方式有四種：
1. 超時處理：設(shè)定超時時間，請求超過一定時間沒有響應(yīng)就返回錯誤信息，不會無休止等待
2. 艙壁模式：限定每個業(yè)務(wù)能使用的線程數(shù)，避免耗盡整個tomcat的資源，因此也叫線程隔離。
3. 熔斷降級：由斷路器統(tǒng)計業(yè)務(wù)執(zhí)行的異常比例，如果超出閾值則會熔斷該業(yè)務(wù)，攔截訪問該業(yè)務(wù)的一切請求
4. 流量控制：限制業(yè)務(wù)訪問的QPS，避免服務(wù)因流量的突增而故障。

安裝控制臺
GitHub下載任意一個版本的jar文件，然后使用

$ java -jar sentinel-dashboard-1.8.4.jar

如果出現(xiàn)錯誤，可以嘗試先指定jdk版本,路徑改成自己本地的目錄地址

$ set Path=K:\java\jdk1.8.0_321\jre\bin

訪問http://localhost:8080/
默認用戶名和密碼都是 sentinel。

微服務(wù)整合Sentinel

引入依賴

        <!--引入Sentinel依賴-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        </dependency>

配置控制臺地址

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/cloud_order?useSSL=false
    username: root
    password: 123
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
  application:
    name: orderservice
  cloud:
    nacos:
      server-addr: localhost:8848 # nacos服務(wù)地址
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080 # Sentinel控制臺地址

訪問微服務(wù)的任意端點，觸發(fā)sentinel監(jiān)控，之后即可在控制臺看到信息。

二、Sentinel限流規(guī)則

點擊資源/order/{orderId}后面的流控按鈕，就可以彈出表單。表單中可以添加流控規(guī)則，如下圖所示：

image.png

其含義是限制 /order/{orderId}這個資源的單機QPS為1，即每秒只允許1次請求，超出的請求會被攔截并報錯。

在添加限流規(guī)則時，點擊高級選項，可以選擇三種流控模式：

直接：統(tǒng)計當前資源的請求，觸發(fā)閾值時對當前資源直接限流，也是默認的模式
關(guān)聯(lián)：統(tǒng)計與當前資源相關(guān)的另一個資源，觸發(fā)閾值時，對當前資源限流
鏈路：統(tǒng)計從指定鏈路訪問到本資源的請求，觸發(fā)閾值時，對指定鏈路限流

關(guān)聯(lián)模式

關(guān)聯(lián)模式：統(tǒng)計與當前資源相關(guān)的另一個資源，觸發(fā)閾值時，對當前資源限流
使用場景：比如用戶支付時需要修改訂單狀態(tài)，同時用戶要查詢訂單。查詢和修改操作會爭搶數(shù)據(jù)庫鎖，產(chǎn)生競爭。業(yè)務(wù)需求是有限支付和更新訂單的業(yè)務(wù)，因此當修改訂單業(yè)務(wù)觸發(fā)閾值時，需要對查詢訂單業(yè)務(wù)限流。

image.png

當/write資源訪問量觸發(fā)閾值時，就會對/read資源限流，避免影響/write資源。

流控模式-鏈路
鏈路模式：只針對從指定鏈路訪問到本資源的請求做統(tǒng)計，判斷是否超過閾值。
例如有兩條請求鏈路：

/test1 到 /common
/test2 到/common
如果只希望統(tǒng)計從/test2進入到/common的請求，則可以這樣配置：

image.png

Sentinel默認只標記Controller中的方法為資源，如果要標記其它方法，需要利用@SentinelResource注解，示

  @SentinelResource("goods")
  public void queryGoods() {
    System.out.println("商品信息");
  }

Sentinel默認會將Controller方法做context整合，導(dǎo)致鏈路模式的流控失效，需要修改application.yml，添加配置：

spring:
  application:
    name: orderservice
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080 # Sentinel控制臺地址
      web-context-unify: false #關(guān)閉context整合

流控模式有哪些？

直接：對當前資源限流
關(guān)聯(lián)：高優(yōu)先級資源觸發(fā)閾值，對低優(yōu)先級資源限流。
鏈路：閾值統(tǒng)計時，只統(tǒng)計從指定資源進入當前資源的請求，是對請求來源的限流

二、流控效果

流控效果是指請求達到流控閾值時應(yīng)該采取的措施，包括三種：

快速失?。哼_到閾值后，新的請求會被立即拒絕并拋出FlowException異常。是默認的處理方式。
warm up：預(yù)熱模式，對超出閾值的請求同樣是拒絕并拋出異常。但這種模式閾值會動態(tài)變化，從一個較小值逐漸增加到最大閾值。
排隊等待：讓所有的請求按照先后次序排隊執(zhí)行，兩個請求的間隔不能小于指定時長

image.png

流控效果-warm up
warm up也叫預(yù)熱模式，是應(yīng)對服務(wù)冷啟動的一種方案。請求閾值初始值是 threshold / coldFactor，持續(xù)指定時長后，逐漸提高到threshold值。而coldFactor的默認值是3.
例如，我設(shè)置QPS的threshold為10，預(yù)熱時間為5秒，那么初始閾值就是 10 / 3 ，也就是3，然后在5秒后逐漸增長到10

流控效果-排隊等待
當請求超過QPS閾值時，快速失敗和warm up 會拒絕新的請求并拋出異常。而排隊等待則是讓所有請求進入一個隊列中，然后按照閾值允許的時間間隔依次執(zhí)行。后來的請求必須等待前面執(zhí)行完成，如果請求預(yù)期的等待時間超出最大時長，則會被拒絕。
例如：QPS = 5，意味著每200ms處理一個隊列中的請求；timeout = 2000，意味著預(yù)期等待超過2000ms的請求會被拒絕并拋出異常

三、熱點參數(shù)限流

之前的限流是統(tǒng)計訪問某個資源的所有請求，判斷是否超過QPS閾值。而熱點參數(shù)限流是分別統(tǒng)計參數(shù)值相同的請求，判斷是否超過QPS閾值。

image.png

代表的含義是：對hot這個資源的0號參數(shù)（第一個參數(shù)）做統(tǒng)計，每1秒相同參數(shù)值的請求數(shù)不能超過5

在熱點參數(shù)限流的高級選項中，可以對部分參數(shù)設(shè)置例外配置：

image.png

結(jié)合上一個配置，這里的含義是對0號的long類型參數(shù)限流，每1秒相同參數(shù)的QPS不能超過5，有兩個例外：
1.如果參數(shù)值是100，則每1秒允許的QPS為10
2.如果參數(shù)值是101，則每1秒允許的QPS為15
注意：熱點參數(shù)限流對默認的SpringMVC資源無效，即必須為用@SentinelResource注解配置的資源才能生效

四、隔離降級

雖然限流可以盡量避免因高并發(fā)而引起的服務(wù)故障，但服務(wù)還會因為其它原因而故障。而要將這些故障控制在一定范圍，避免雪崩，就要靠線程隔離（艙壁模式）和熔斷降級手段了
不管是線程隔離還是熔斷降級，都是對客戶端（調(diào)用方）的保護。
Feign整合Sentinel
SpringCloud中，微服務(wù)調(diào)用都是通過Feign來實現(xiàn)的，因此做客戶端保護必須整合Feign和Sentinel。

修改OrderService的application.yml文件，開啟Feign的Sentinel功能

feign:
  sentinel:
    enabled: true

給FeignClient編寫失敗后的降級邏輯

步驟一：在feing-api項目中定義類，實現(xiàn)FallbackFactory：

package cn.itcast.feign.clients.fallback;

import cn.itcast.feign.clients.UserClient;
import cn.itcast.feign.pojo.User;
import feign.hystrix.FallbackFactory;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

/**
 * @author ylf
 * @version 1.0
 */
@Slf4j
public class UserClientFallbackFactory implements FallbackFactory<UserClient> {
  @Override
  public UserClient create(Throwable throwable) {
    return new UserClient() {
      @Override
      public User findById(Long id) {
        // 填寫異常后的處理
        log.error("查詢用戶異常", throwable);
        return new User();
      }
    };
  }
}

步驟二：在feing-api項目中的DefaultFeignConfiguration類中將UserClientFallbackFactory注冊為一個Bean：

package cn.itcast.feign.config;

import cn.itcast.feign.clients.fallback.UserClientFallbackFactory;
import feign.Logger;
import org.springframework.context.annotation.Bean;

public class DefaultFeignConfiguration {
  @Bean
  public Logger.Level logLevel() {
    return Logger.Level.BASIC;
  }

  @Bean
  public UserClientFallbackFactory userClientFallbackFactory() {
    return new UserClientFallbackFactory();
  }
}

步驟三：在feing-api項目中的UserClient接口中使用UserClientFallbackFactory：

package cn.itcast.feign.clients;

import cn.itcast.feign.clients.fallback.UserClientFallbackFactory;
import cn.itcast.feign.pojo.User;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

@FeignClient(value = "userservice", fallbackFactory = UserClientFallbackFactory.class)
public interface UserClient {

  @GetMapping("/user/{id}")
  User findById(@PathVariable("id") Long id);
}

線程隔離

線程池隔離

優(yōu)點：支持主動超時，支持異步調(diào)用。
缺點：線程的額外開銷大
場景：低扇出

信號量隔離

優(yōu)點：輕量級，無額外開銷
缺點：不支持主動超時，不支持異步調(diào)用
場景：高扇出

線程隔離（艙壁模式）
在添加限流規(guī)則時，可以選擇兩種閾值類型：

image.png

QPS：就是每秒的請求數(shù)，在快速入門中已經(jīng)演示過
線程數(shù)：是該資源能使用用的tomcat線程數(shù)的最大值。也就是通過限制線程數(shù)量，實現(xiàn)艙壁模式。

熔斷降級
熔斷降級是解決雪崩問題的重要手段。其思路是由斷路器統(tǒng)計服務(wù)調(diào)用的異常比例、慢請求比例，如果超出閾值則會熔斷該服務(wù)。即攔截訪問該服務(wù)的一切請求；而當服務(wù)恢復(fù)時，斷路器會放行訪問該服務(wù)的請求。

image-20210716130958518.png

熔斷策略-慢調(diào)用
斷路器熔斷策略有三種：慢調(diào)用、異常比例、異常數(shù)

慢調(diào)用：業(yè)務(wù)的響應(yīng)時長（RT）大于指定時長的請求認定為慢調(diào)用請求。在指定時間內(nèi)，如果請求數(shù)量超過設(shè)定的最小數(shù)量，慢調(diào)用比例大于設(shè)定的閾值，則觸發(fā)熔斷。例如：

image-20210716145934347.png

解讀：RT超過500ms的調(diào)用是慢調(diào)用，統(tǒng)計最近10000ms內(nèi)的請求，如果請求量超過10次，并且慢調(diào)用比例不低于0.5，則觸發(fā)熔斷，熔斷時長為5秒。然后進入half-open狀態(tài)，放行一次請求做測試。

熔斷策略-異常比例、異常數(shù)

異常比例或異常數(shù)：統(tǒng)計指定時間內(nèi)的調(diào)用，如果調(diào)用次數(shù)超過指定請求數(shù)，并且出現(xiàn)異常的比例達到設(shè)定的比例閾值（或超過指定異常數(shù)），則觸發(fā)熔斷。例如：

image.png

image.png

解讀：統(tǒng)計最近1000ms內(nèi)的請求，如果請求量超過10次，并且異常比例不低于0.5，則觸發(fā)熔斷，熔斷時長為5秒。然后進入half-open狀態(tài)，放行一次請求做測試。

Sentinel熔斷降級的策略有哪些？

慢調(diào)用比例：超過指定時長的調(diào)用為慢調(diào)用，統(tǒng)計單位時長內(nèi)慢調(diào)用的比例，超過閾值則熔斷
異常比例：統(tǒng)計單位時長內(nèi)異常調(diào)用的比例，超過閾值則熔斷
異常數(shù)：統(tǒng)計單位時長內(nèi)異常調(diào)用的次數(shù)，超過閾值則熔斷

五、授權(quán)規(guī)則

授權(quán)規(guī)則可以對調(diào)用方的來源做控制，有白名單和黑名單兩種方式。
白名單：來源（origin）在白名單內(nèi)的調(diào)用者允許訪問
黑名單：來源（origin）在黑名單內(nèi)的調(diào)用者不允許訪問

給/order/{orderId} 配置授權(quán)規(guī)則：

image.png
Sentinel是通過RequestOriginParser這個接口的parseOrigin來獲取請求的來源的。例如，在order-service服務(wù)中我們嘗試從request中獲取一個名為origin的請求頭，作為origin的值：

package cn.itcast.sentinel;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.spring.webmvc.callback.RequestOriginParser;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.StringUtils;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;

/**
 * @author ylf
 * @version 1.0
 */
@Component
public class HeaderOriginParser implements RequestOriginParser {
  @Override
  public String parseOrigin(HttpServletRequest httpServletRequest) {
    // 1.獲取請求頭
    String origin = httpServletRequest.getHeader("origin");
    System.out.println("xxxx" + origin);
    // 2.非空判斷
    if (StringUtils.isEmpty(origin)) {
      origin = "blank";
    }
    return origin;
  }
}

我們還需要在gateway服務(wù)中，利用網(wǎng)關(guān)的過濾器添加名為gateway的origin頭：

spring:
  application:
    name: gateway
  cloud:
    gateway:
      default-filters:
        - AddRequestHeader=origin,gateway

六、自定義異常結(jié)果

package cn.itcast.sentinel;

import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.spring.webmvc.callback.BlockExceptionHandler;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.authority.AuthorityException;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.degrade.DegradeException;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowException;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.param.ParamFlowException;
import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

@Component
public class SentinelExceptionHandler implements BlockExceptionHandler {
  @Override
  public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, BlockException e)
      throws Exception {
    String msg = "未知異常";
    int status = 429;

    if (e instanceof FlowException) {
      msg = "請求被限流了";
    } else if (e instanceof ParamFlowException) {
      msg = "請求被熱點參數(shù)限流";
    } else if (e instanceof DegradeException) {
      msg = "請求被降級了";
    } else if (e instanceof AuthorityException) {
      msg = "沒有權(quán)限訪問";
      status = 401;
    }

    response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
    response.setStatus(status);
    response.getWriter().println("{\"msg\": " + msg + ", \"status\": " + status + "}");
  }
}

七、規(guī)則持久化

規(guī)則管理模式

原始模式：保存在內(nèi)存，重啟服務(wù)就會消失
pull模式：保存在本地文件或數(shù)據(jù)庫，定時去讀取
push模式：保存在nacos，監(jiān)聽變更實時更新

實現(xiàn)push模式

一、修改order-service服務(wù)

修改OrderService，讓其監(jiān)聽Nacos中的sentinel規(guī)則配置。

具體步驟如下：

1.引入依賴

在order-service中引入sentinel監(jiān)聽nacos的依賴：

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

2.配置nacos地址

在order-service中的application.yml文件配置nacos地址及監(jiān)聽的配置信息：

spring:
  cloud:
    sentinel:
      datasource:
        flow:
          nacos:
            server-addr: localhost:8848 # nacos地址
            dataId: orderservice-flow-rules
            groupId: SENTINEL_GROUP
            rule-type: flow # 還可以是：degrade、authority、param-flow

二、修改sentinel-dashboard源碼

SentinelDashboard默認不支持nacos的持久化，需要修改源碼。

1. 解壓

解壓課前資料中的sentinel源碼包：

image-20210618201340086.png

或者到GitHub下載GitHub

然后并用IDEA打開這個項目，結(jié)構(gòu)如下：

image-20210618201412878.png

2. 修改nacos依賴

在sentinel-dashboard源碼的pom文件中，nacos的依賴默認的scope是test，只能在測試時使用，這里要去除：

image-20210618201607831.png

將sentinel-datasource-nacos依賴的scope去掉：

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

3. 添加nacos支持

在sentinel-dashboard的test包下，已經(jīng)編寫了對nacos的支持，我們需要將其拷貝到main下。

image-20210618201726280.png

4. 修改nacos地址

然后，還需要修改測試代碼中的NacosConfig類：

image-20210618201912078.png

修改其中的nacos地址，讓其讀取application.properties中的配置：

image-20210618202047575.png

在sentinel-dashboard的application.properties中添加nacos地址配置：

nacos.addr=localhost:8848

5. 配置nacos數(shù)據(jù)源

另外，還需要修改com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.controller.v2包下的FlowControllerV2類：

image-20210618202322301.png

讓我們添加的Nacos數(shù)據(jù)源生效：

image-20210618202334536.png

6. 修改前端頁面

接下來，還要修改前端頁面，添加一個支持nacos的菜單。

修改src/main/webapp/resources/app/scripts/directives/sidebar/目錄下的sidebar.html文件：

image-20210618202433356.png

將其中的這部分注釋打開：

image-20210618202449881.png

修改其中的文本：

image-20210618202501928.png

7. 重新編譯、打包項目

運行IDEA中的maven插件，編譯和打包修改好的Sentinel-Dashboard：

image-20210618202701492.png

8.啟動

啟動方式跟官方一樣：

java -jar sentinel-dashboard.jar

如果要修改nacos地址，需要添加參數(shù)：

java -jar -Dnacos.addr=localhost:8848 sentinel-dashboard.jar

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14.微服務(wù)保護Sentinel

14.微服務(wù)保護Sentinel

一、Sentinel安裝介紹

二、Sentinel限流規(guī)則

二、流控效果

三、熱點參數(shù)限流

四、隔離降級

五、授權(quán)規(guī)則

六、自定義異常結(jié)果

七、規(guī)則持久化

一、修改order-service服務(wù)

1.引入依賴

2.配置nacos地址

二、修改sentinel-dashboard源碼

1. 解壓

2. 修改nacos依賴

3. 添加nacos支持

4. 修改nacos地址

5. 配置nacos數(shù)據(jù)源

6. 修改前端頁面

7. 重新編譯、打包項目

8.啟動

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14.微服務(wù)保護Sentinel

一、Sentinel安裝介紹

二、Sentinel限流規(guī)則

二、流控效果

三、熱點參數(shù)限流

四、隔離降級

五、授權(quán)規(guī)則

六、自定義異常結(jié)果

七、規(guī)則持久化

一、修改order-service服務(wù)

1.引入依賴

2.配置nacos地址

二、修改sentinel-dashboard源碼

1. 解壓

2. 修改nacos依賴

3. 添加nacos支持

4. 修改nacos地址

5. 配置nacos數(shù)據(jù)源

6. 修改前端頁面

7. 重新編譯、打包項目

8.啟動

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二、Sentinel限流規(guī)則

二、流控效果

四、隔離降級

五、授權(quán)規(guī)則

六、自定義異常結(jié)果

二、修改sentinel-dashboard源碼