在上一篇中，我们介绍了在项目中如何整合 Nacos、OpenFeign。这一篇，我们来介绍一下项目中 Sentinel 的整合。
1. 关于 Sentinel
Sentinel 是阿里巴巴开源的分布式系统的流量防卫组件，Sentinel 把流量作为切入点，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 的使用可以分为两个部分:
- 核心库（Java 客户端）：不依赖任何框架/库，能够运行于 Java 8 及以上的版本的运行时环境，同时对 Dubbo / Spring Cloud 等框架也有较好的支持（见 主流框架适配）。
- 控制台（Dashboard）：Dashboard 主要负责管理推送规则、监控、管理机器信息等。
关于 Sentinel 的更详细介绍请参考官方文档（链接地址）。
2. 版本选择
由于我们 Spring Cloud Alibaba 选择的是 2022.0.0.0 版本，其中的 Sentinel 版本为 1.8.6，我们的 Sentinel 控制台（Dashboard） 也选择版本为 1.8.6。
3. 控制台搭建
第一步：下载控制台 jar， 本篇下载 jar 包为：sentinel-dashboard-1.8.6.jar 。
第二步：本篇将 8080 端口改为使用 8060，下列命令启动控制台。
java -Dserver.port=8060 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8060 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.8.6.jar启动日志如下。
第三步：浏览器输入地址：http://localhost:8060/#，即可访问。
输入用户名：sentinel，密码：sentinel，即可登录。
4. Sentinel 整合
分别给账户模块、商品模块、订单模块的 adapter 工程添加 Sentinel 依赖。
<!-- spring-cloud-starter-alibaba-sentinel -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>4.1. 控制台配置
在 nacos 的 dev 名称空间中创建名称为 sentinel.yaml 的配置文件，内容如下。
以商品模块为例，在 start 工程的 bootstrap.yml 文件追加 sentinel 配置如下。
4.2. 测试限流
以查询商品列表接口为例，未添加限流规则之前，访问频率不受限制。
我们对“/product/queryList”接口做如下流控。
连续点击请求，则出现下列流控效果了。
5. 自定义异常
在上面对“/product/queryList”接口限流的测试中，连续发送请求，达到限流条件直接响应“Blocked by Sentinel (flow limiting)”。这个提示信息看起来不太友好，我们可以通过 @SentinelResource 注解的 blockHandler 或 fallback 属性配置异常方法。blockHandler 与 fallback 的主要区别是，blockHandler 针对 BlockException 异常，fallback 针对所有异常。
5.1. 测试 fallback
给“/product/queryList”接口添加 @SentinelResource 注解及 fallback 对应的方法如下。
@Operation(summary = "查查满足条件的记录")
@PostMapping("/queryList")
@SentinelResource(value = "/product/queryList",fallback = "queryListFallback")
public ResponseResult<List<ProductRspDTO>> queryList(@RequestBody ProductQuery productQuery){
log.info("query product list, productQuery:{}",productQuery);
List<ProductRspDTO> dtoList = this.productExecutor.queryProductList(productQuery);
return ResponseResult.ok(dtoList);
}
public ResponseResult<ProductRspDTO> queryListFallback(ProductQuery productQuery,Throwable exception){
log.info("grade exception{}",exception.getClass().getCanonicalName());
return ResponseResult.fail("308","请降低请求频率！");
}连续发送请求，达到限流条件，则返回下列结果。
5.2. 测试 blockHandler
对于“/product/queryList”接口，如果将 @SentinelResource 注解中的 fallback 改成 blockHandler，且方法本身未定义 throws BlockException，则会被 JVM 包装一层 UndeclaredThrowableException 抛出。例如下面代码。
@Operation(summary = "查查满足条件的记录")
@PostMapping("/queryList")
@SentinelResource(value = "/product/queryList",blockHandler = "queryListFallback")
public ResponseResult<List<ProductRspDTO>> queryList(@RequestBody ProductQuery productQuery){
log.info("query product list, productQuery:{}",productQuery);
List<ProductRspDTO> dtoList = this.productExecutor.queryProductList(productQuery);
return ResponseResult.ok(dtoList);
}
public ResponseResult<ProductRspDTO> queryListFallback(ProductQuery productQuery,Throwable exception){
log.info("grade exception{}",exception.getClass().getCanonicalName());
return ResponseResult.fail("308","请降低请求频率！");
}测试结果如下。
异常打印日志如下。
给“/product/queryList”接口添加 BlockException 异常，并将 queryListFallback 方法捕获异常修改为 BlockException，代码如下。
@Operation(summary = "查查满足条件的记录")
@PostMapping("/queryList")
@SentinelResource(value = "/product/queryList",blockHandler = "queryListFallback")
public ResponseResult<List<ProductRspDTO>> queryList(@RequestBody ProductQuery productQuery) throws BlockException{
log.info("query product list, productQuery:{}",productQuery);
List<ProductRspDTO> dtoList = this.productExecutor.queryProductList(productQuery);
return ResponseResult.ok(dtoList);
}
public ResponseResult<ProductRspDTO> queryListFallback(ProductQuery productQuery,BlockException exception){
log.info("grade exception{}",exception.getClass().getCanonicalName());
return ResponseResult.fail("308","请降低请求频率！");
}测试结果如下。
5.3. 测试熔断降级
我们以订单服务调用商品服务接口为例，假设订单服务中需要通过商品编号查询商品信息，如果商品服务提供的接口不稳定，则我们可以对它进行熔断降级处理。
5.3.1. 商品服务接口提供
商品模块 client 工程中，新增根据商品code查询商品信息的接口，代码如下。
@FeignClient(name = BaseConstant.Domain.PRODUCT,fallbackFactory = ProductFeignClientFallbackFactory.class)
public interface ProductFeignClient {
@Operation(summary = "根据id查询商品信息")
@GetMapping(BaseConstant.AdapterType.CLIENT+"/product/v1/queryById/{id}")
@Parameter(name = "id",description = "商品id",required = true)
ProductRspDTO queryById(@PathVariable(value = "id") Long id);
@Operation(summary = "根据商品编码查询商品信息")
@GetMapping(BaseConstant.AdapterType.CLIENT+"/product/v1/queryByCode/{productCode}")
@Parameter(name = "productCode",description = "商品编码",required = true)
ProductRspDTO queryByCode(@PathVariable(value = "productCode") String productCode) throws BizException;
}
@Slf4j
@Tag(name = "product-client端api")
@RestController
public class ProductClientController implements ProductFeignClient {
@Resource
private ProductExecutor productExecutor;
@Override
public ProductRspDTO queryById(Long id){
log.info("query product detail,id is :{}",id);
return this.productExecutor.queryProductById(id);
}
@Override
public ProductRspDTO queryByCode(String productCode) throws BizException {
return this.productExecutor.queryProductByCode(productCode);
}
}
@Component
public class ProductExecutor {
@Resource
private ProductService productService;
/**
* 省略其他CRUD方法
*/
/**
* 根据code查询商品
*/
public ProductRspDTO queryProductByCode(String productCode) throws BizException{
return this.productService.queryByCode(productCode);
}
}
public interface ProductService extends IService<ProductEntity> {
/**
* 省略其他CRUD方法
*/
/**
* 根据code查询商品
*/
ProductRspDTO queryByCode(String productCode) throws BizException;
}
@Service
public class ProductServiceImpl extends ServiceImpl<ProductMapper, ProductEntity> implements ProductService {
/**
* 省略其他CRUD方法
*/
/**
* 根据code查询商品
*/
@Override
public ProductRspDTO queryByCode(String productCode) throws BizException {
Random random = new Random();
if(random.nextInt() % 2 == 0){
throw ExceptionFactory.bizException("出现偶数，抛出异常！");
}
LambdaQueryWrapper<ProductEntity> lambdaQueryWrapper = new LambdaQueryWrapper<>();
lambdaQueryWrapper.eq(ProductEntity::getProductCode,productCode);
ProductEntity productEntity = this.getOne(lambdaQueryWrapper);
ProductRspDTO productRspDTO = new ProductRspDTO();
BeanUtils.copyProperties(productEntity,productRspDTO);
return productRspDTO;
}
}其中 ProductFeignClientFallbackFactory 为处理熔断降级的工厂类，代码如下。
@Component
public class ProductFeignClientFallbackFactory implements FallbackFactory<ProductFeignClient> {
@Override
public ProductFeignClient create(Throwable cause) {
cause.printStackTrace();
return new ProductFeignClientFallback();
}
}熔断降级具体处理方法在 ProductFeignClientFallback 类中，代码如下。
@Component
public class ProductFeignClientFallback implements ProductFeignClient {
@Override
public ProductRspDTO queryById(Long id) {
return null;
}
@Override
public ProductRspDTO queryByCode(String productCode) throws BizException {
ProductRspDTO productRspDTO = new ProductRspDTO();
productRspDTO.setProductName("熔断降级");
return productRspDTO;
}
}在 ProductServiceImpl 类的 queryByCode 方法中，我们根据产生的随机数进行判断，如果为偶数，则抛出异常；如果为奇数，则正常返回。
5.3.2. 订单服务接口调用
订单模块的 OrderController 增加如下接口。
@Operation(summary = "根据商品code查询商品信息")
@GetMapping("/queryProductByCode/{productCode}")
@Parameter(name = "productCode",description = "商品编码",required = true)
public ResponseResult<ProductRspDTO> queryProductByCode(@PathVariable(value = "productCode") String productCode) throws BizException {
log.info("query product detail,productCode is :{}",productCode);
ProductRspDTO productRspDTO = this.orderExecutor.queryProductByCode(productCode);
return ResponseResult.ok(productRspDTO);
}其中 this.orderExecutor.queryProductByCode(productCode) 方法代码如下。
public ProductRspDTO queryProductByCode(String productCode) throws BizException {
return this.productFeignClient.queryByCode(productCode);
}5.3.3. 添加配置信息
给 Nacos 中的 sentinel.yaml 文件添加如下配置信息，开启 Feign 的 Sentinel 功能。
feign:
sentinel:
enabled: true给 Sentinel 的 "/client/product/v1/queryByCode/{productCode}" 资源添加如下配置。
5.3.4. 接口测试
启动商品服务、订单服务，访问 http://localhost:7050/doc.html ，打开订单服务的 Knife4j 文档。选择 adapter-web 组。找到”根据商品code查询商品信息“ 接口，输入商品code，商品服务接口正常时，测试如下。
商品服务接口异常时，测试如下。
控制台打印异常信息如下。
不断点击“发送”，当10秒内发送的请求次数大于或等于5，且出现两次异常时，将触发熔断，熔断时长为5秒，在这5秒内，一直点击“发送”，订单服务将不再调用商品服务接口。触发熔断5秒结束后，又进入到下一个周期的统计。
6. 配置持久化
目前我们在 Sentinel 控制台上配置的限流或熔断规则都是存储在微服务内存中的，一旦重启微服务或者 Sentinel，则配置信息将丢失，我们可以将配置信息持久化到 Nacos 中。Sentinel 的 Nacos 数据源依赖如下。
<!-- sentinel 持久化数据源 -->
<dependency>
<groupId>com.alibaba.csp</groupId>
<artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>6.1. 流控配置
在 Nacos 中添加 dataId 为 mall-product-service-flow.json 的 json 文件，json 内容如下。
[
{
"resource": "/product/queryList",
"limitApp": "default",
"grade": 1,
"count": 1,
"strategy": 0,
"controlBehavior": 0,
"clusterMode": false
}
]上面 json 内容中，各字段说明如下。
- resource：资源名，即限流规则的作用对象。
- limitApp：流控针对的调用来源，若为 default 则不区分调用来源。
- grade：限流阈值类型（QPS 或并发线程数），0表示根据并发数量来限流、1表示根据QPS来进行流量控制。
- count：限流阈值。
- strategy：调用关系限流策略，0表示直接、1表示关联、2表示链路。
- controlBehavior：流量控制效果（直接拒绝、Warm Up、匀速排队）。
- clusterMode：是否为集群模式。
上面的 json 内容与下面控制台界面中的配置效果相同。
Nacos 配置详情如下。
6.2. 熔断配置
在 Nacos 中添加 dataId 为 mall-product-service-degrade.json 的 json 文件，json 内容如下。
[
{
"resource": "/client/product/v1/queryByCode/{productCode}",
"grade": 2,
"count": 2,
"timeWindow": 5,
"minRequestAmount": 5,
"statIntervalMs": 10000
}
]上面 json 内容中，各字段说明如下。
- resource：资源名，即降级规则的作用对象。
- grade：降级模式 0:RT、1:异常比例、2:异常数。
- count：慢调用比例模式下为慢调用临界 RT（超出该值计为慢调用）；异常比例/异常数模式下为对应的阈值。
- timeWindow：熔断时长，单位为 s。
- minRequestAmount：熔断触发的最小请求数，请求数小于该值时即使异常比率超出阈值也不会熔断（1.7.0 引入）。
- statIntervalMs：统计时长（单位为 ms），如 60*1000 代表分钟级（1.8.0 引入）。
上面的 json 内容与下面控制台界面中的配置效果相同。
6.3. 数据源配置
在 Nacos 中创建商品模块数据源配置，名称为：product-sentinel-datasource.yaml，内容如下。
spring:
cloud:
sentinel:
web-context-unify: false # 默认将调用链路收敛，需要打开才可以进行链路流控
datasource:
flow-ds: #流控数据源
nacos:
server-addr: ${NACOS_ADDR}
namespace: ${NACOS_NAMESPACE}
dataId: ${spring.application.name}-flow.json
groupId: mall
data-type: json
rule-type: flow
degrade-ds: #熔断数据源
nacos:
server-addr: ${NACOS_ADDR}
namespace: ${NACOS_NAMESPACE}
dataId: ${spring.application.name}-degrade.json
groupId: mall
data-type: json
rule-type: degrade商品模块 start 工程配置文件追加 product-sentinel-datasource.yaml 如下。
6.4. 数据源测试
重启商品服务，进入 Sentinel 控制台查看流控配置，刚启动，并未注册流控配置信息。
重新发起“/product/queryList”接口请求。
再打开 Sentinel 控制台流控规则列表，发现流控配置信息已经注册上来了。
详细配置如下。
再打开 Sentinel 控制台熔断规则列表，发现熔断配置信息也注册上来了。
详细配置如下。
流控测试效果如下。
熔断测试效果如下。
7. 配置持久化优化
上面的持久化操作，只是针对在 Nacos 上配置的持久化，如果从 Sentinel 控制台中配置的规则，则不会推送到 Nacos 中进行持久化。要解决这个问题，有两种方法可以处理。
方法一：从 Sentinel 控制台推送到应用，由应用持久化到 Nacos，需在应用上添加代码，实现 WritableDataSource 接口的 write(T value) 方法重写。
方法二：从 Sentinel 控制台直接持久化到 Nacos，需要改造 Sentinel 控制台源码，从新打包。
7.1. 方法实现
在这里，我们使用方法一比较简单。在商品模块 start 工程 org.example.product.sentinel 包路径下添加代码。
添加 NacosWritableDataSource 类，实现 WritableDataSource 接口的 write(T value) 方法重写，代码如下。
@Slf4j
public class NacosWritableDataSource<T> implements WritableDataSource<T> {
private final Converter<T, String> configEncoder;
private final NacosDataSourceProperties nacosDataSourceProperties;
private final Lock lock = new ReentrantLock(true);
private ConfigService configService;
public NacosWritableDataSource(NacosDataSourceProperties nacosDataSourceProperties, Converter<T, String> configEncoder) {
if (configEncoder == null) {
throw new IllegalArgumentException("Config encoder cannot be null");
}
if (nacosDataSourceProperties == null) {
throw new IllegalArgumentException("Nacos DataSource Properties cannot be null");
}
this.configEncoder = configEncoder;
this.nacosDataSourceProperties = nacosDataSourceProperties;
final Properties properties = buildProperties(nacosDataSourceProperties);
try {
this.configService = NacosFactory.createConfigService(properties);
} catch (NacosException e) {
log.error("create configService failed.", e);
}
}
/*
* @description 构建Nacos访问信息
*/
private Properties buildProperties(NacosDataSourceProperties nacosDataSourceProperties) {
Properties properties = new Properties();
Field[] fields = nacosDataSourceProperties.getClass().getDeclaredFields();
for(Field field : fields){
field.setAccessible(true);
String fieldName = field.getName();
String fieldValue = null;
try {
fieldValue = (String)field.get(nacosDataSourceProperties);
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
log.info("fieldName={},fieldValue={}",fieldName,fieldValue);
if(!StringUtils.isEmpty(fieldValue)){
properties.setProperty(fieldName, fieldValue);
}
}
return properties;
}
@Override
public void write(T value) throws Exception {
lock.lock();
// todo handle cluster concurrent problem
try {
String rule = configEncoder.convert(value);
if (configService == null) {
log.error("configServer is null, can not continue.");
return;
}
final boolean published = configService.publishConfig(nacosDataSourceProperties.getDataId(), nacosDataSourceProperties.getGroupId(), rule);
if (!published) {
log.error("sentinel {} publish to nacos failed.", nacosDataSourceProperties.getRuleType());
}
} finally {
lock.unlock();
}
}
@Override
public void close() throws Exception {
}
}添加 NacosDataSourceHandler 类，将 NacosWritableDataSource 注入，代码如下。
public class NacosDataSourceHandler implements SmartInitializingSingleton {
private final SentinelProperties sentinelProperties;
public NacosDataSourceHandler(SentinelProperties sentinelProperties) {
this.sentinelProperties = sentinelProperties;
}
@Override
public void afterSingletonsInstantiated() {
sentinelProperties.getDatasource().values().forEach(this::registryWriter);
}
private void registryWriter(DataSourcePropertiesConfiguration dataSourcePropertiesConfiguration) {
final NacosDataSourceProperties nacosDataSourceProperties = dataSourcePropertiesConfiguration.getNacos();
if (nacosDataSourceProperties == null) {
return;
}
final RuleType ruleType = nacosDataSourceProperties.getRuleType();
switch (ruleType) {
case FLOW:
WritableDataSource<List<FlowRule>> flowRuleWriter = new NacosWritableDataSource<>(nacosDataSourceProperties, this::encodeJson);
WritableDataSourceRegistry.registerFlowDataSource(flowRuleWriter);
break;
case DEGRADE:
WritableDataSource<List<DegradeRule>> degradeRuleWriter = new NacosWritableDataSource<>(nacosDataSourceProperties, this::encodeJson);
WritableDataSourceRegistry.registerDegradeDataSource(degradeRuleWriter);
break;
case PARAM_FLOW:
WritableDataSource<List<ParamFlowRule>> paramFlowRuleWriter = new NacosWritableDataSource<>(nacosDataSourceProperties, this::encodeJson);
ModifyParamFlowRulesCommandHandler.setWritableDataSource(paramFlowRuleWriter);
break;
case SYSTEM:
WritableDataSource<List<SystemRule>> systemRuleWriter = new NacosWritableDataSource<>(nacosDataSourceProperties, this::encodeJson);
WritableDataSourceRegistry.registerSystemDataSource(systemRuleWriter);
break;
case AUTHORITY:
WritableDataSource<List<AuthorityRule>> authRuleWriter = new NacosWritableDataSource<>(nacosDataSourceProperties, this::encodeJson);
WritableDataSourceRegistry.registerAuthorityDataSource(authRuleWriter);
break;
default:
break;
}
}
private <T> String encodeJson(T t) {
return JSON.toJSONString(t);
}
}添加 NacosDataSourceConfig 配置类，将 NacosDataSourceHandler 纳入 Spring 容器管理 ，代码如下。
@Configuration
public class NacosDataSourceConfig {
@Bean
public NacosDataSourceHandler nacosDataSourceHandler(SentinelProperties sentinelProperties) {
return new NacosDataSourceHandler(sentinelProperties);
}
}7.2. 测试
重启商品服务，查看 Nacos 中 mall-product-service-flow.json 文件信息，目前只有一条“/product/queryList”资源的流控配置。
请求一下 “/web/v1/product/pageList”接口。
Sentinel 控制台也是只有一条“/product/queryList”资源的流控配置。
在 Sentinel 控制台上添加“/web/v1/product/pageList”资源的流控配置。
此时再到 Nacos 中查看 mall-product-service-flow.json 文件信息，发现已经有“/web/v1/product/pageList”资源的流控配置了。
再快速请求“/web/v1/product/pageList”接口，限流也起作用了。
8. 总结
本篇先介绍了 Sentinel 控制台的搭建，及 Sentinel 客户端的整合。然后，介绍了流控、熔断的自定义异常，并进行了相应测试。最后，介绍了如何将 Sentinel 的流控、熔断等规则信息持久化到 Nacos 中。