目錄

前言

一、什么是Sentinel？

?Sentinel 的主要特性

Sentinel 的開源生態(tài)

二、Sentinel的核心功能

三、Sentinel 的主要優(yōu)勢與特性

1、豐富的流控規(guī)則

?2、完善的熔斷降級機制

3、實時監(jiān)控和控制臺

4、多數(shù)據(jù)源支持

5、擴展性強

四、Sentinel 與 Hystrix 的對比

五、Sentinel安裝與使用

1、Sentineal 控制臺下載與安裝

2、給服務接入sentinel監(jiān)控

3、流控規(guī)則

接口限流

直接流控模式

關聯(lián)流控模式

鏈路流控模式

主要概念

使用場景

4、@SentinelResource注解

基本用法

使用示例

注意事項

總結

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前言

隨著微服務架構的普及，如何保證系統(tǒng)的高可用性和穩(wěn)定性成為開發(fā)者必須面對的重要課題。阿里巴巴開源的 Sentinel 作為一款流量防護組件，提供了熔斷、限流、降級等多種功能，幫助開發(fā)者提升系統(tǒng)的容錯能力。本文將記錄 Sentinel 的核心功能及其在 Spring Cloud 中的集成和使用。也希望本文，能夠幫助你們在微服務項目中輕松地集成和使用 Sentinel，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和容錯能力。

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一、什么是Sentinel？

Sentinel 是阿里巴巴開源的流量防護組件，專注于流量控制和系統(tǒng)穩(wěn)定性保護。它提供了豐富的功能，如限流、熔斷降級、系統(tǒng)自適應保護、實時監(jiān)控等，幫助開發(fā)者構建高可用和高穩(wěn)定性的微服務系統(tǒng)。

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

?Sentinel 的主要特性

Sentinel 的開源生態(tài)

二、Sentinel的核心功能

限流：通過多種流量控制策略，實現(xiàn)對熱點數(shù)據(jù)、分布式請求等的限流。

熔斷降級：根據(jù)調用錯誤比例、RT（響應時間）等指標，對不穩(wěn)定的服務進行熔斷，避免級聯(lián)故障。

系統(tǒng)自適應保護：根據(jù)系統(tǒng)的負載情況，動態(tài)調整限流和熔斷策略，保證系統(tǒng)在高負載下的穩(wěn)定性。

實時監(jiān)控：提供實時的監(jiān)控與報警功能，幫助開發(fā)者及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。

三、Sentinel 的主要優(yōu)勢與特性

1、豐富的流控規(guī)則

流量整形：支持勻速排隊、預熱、并發(fā)等多種流控策略。
熱點參數(shù)限流：針對傳入參數(shù)進行熱點數(shù)據(jù)的限流保護。
系統(tǒng)自適應保護：根據(jù)系統(tǒng)的負載情況，動態(tài)調整限流和熔斷策略。

?2、完善的熔斷降級機制

基于錯誤比例：在指定時間窗口內，如果請求的錯誤比例超過閾值，則觸發(fā)熔斷。
基于響應時間：在指定時間窗口內，如果請求的平均響應時間超過閾值，則觸發(fā)熔斷。

3、實時監(jiān)控和控制臺

實時監(jiān)控：提供對實時流量、調用關系、鏈路流量等多維度的監(jiān)控。
控制臺：通過可視化的 Dashboard，實時配置和管理限流、熔斷規(guī)則。

4、多數(shù)據(jù)源支持

規(guī)則動態(tài)更新：支持從 Nacos、Apollo、ZooKeeper 等多個數(shù)據(jù)源動態(tài)加載和更新規(guī)則。

5、擴展性強

SPI 擴展：提供 SPI 擴展點，可以自定義流控、熔斷、降級等策略。

四、Sentinel 與 Hystrix 的對比

特性	Sentinel	Spring Cloud Hystrix
限流	提供豐富的限流策略，如預熱、勻速排隊、并發(fā)控制等	不支持
熔斷機制	支持基于錯誤比例、響應時間、異常數(shù)量等多種熔斷策略	主要基于錯誤比例和響應時間
實時監(jiān)控	提供完整的實時監(jiān)控和可視化控制臺	需要集成 Turbine 和 Hystrix Dashboard
規(guī)則動態(tài)配置	支持多種數(shù)據(jù)源（如 Nacos、Apollo、ZooKeeper）動態(tài)配置規(guī)則	通過 Archaius 實現(xiàn)，靈活性相對較低
擴展性	提供豐富的 SPI 擴展點，方便自定義策略	擴展性相對較差
社區(qū)活躍度	社區(qū)活躍，持續(xù)更新	2018 年 Netflix 宣布進入維護模式，社區(qū)活躍度降低
依賴	輕量級，無需依賴額外組件	需要依賴 Hystrix Dashboard 和 Turbine 進行監(jiān)控

Sentinel 和 Spring Cloud Hystrix 都是優(yōu)秀的服務保護工具，但各有特點。Sentinel 提供了更豐富的限流策略、動態(tài)規(guī)則配置和實時監(jiān)控功能，并且具有更高的擴展性。相比之下，Hystrix 在熔斷和降級方面也有較好的表現(xiàn)，但由于Hystrix進入維護模式，其社區(qū)活躍度和新特性支持有所降低。

在選擇時，可以根據(jù)具體需求和項目特點進行權衡。如果需要更強的限流能力、動態(tài)規(guī)則配置和實時監(jiān)控，建議選擇 Sentinel。如果項目已經使用 Hystrix 并且穩(wěn)定運行，也可以繼續(xù)使用 Hystrix。

五、Sentinel安裝與使用

1、Sentineal 控制臺下載與安裝

下載地址：Releases · alibaba/Sentinel (github.com)

選擇jar包下載

通過CMD命令運行

java -jar sentinel-dashboard-1.8.8.jar

如下圖所示，則已啟動成功。

訪問地址：localhost:8080

賬號密碼：都是sentinel

2、給服務接入sentinel監(jiān)控

引入依賴

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

如果版本不對的話，運行會報錯，sentinel依賴時與web依賴形成循環(huán)依賴。

附上完整的maven依賴

<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

重啟服務，訪問接口localhost:9090/hello/getOrder

這時候在控制臺就可以看到我們的請求了，證明已經監(jiān)控到我們服務

3、流控規(guī)則

流控規(guī)則屬性

資源名： 唯一名稱，默認請求路徑，表示對該資源進行流控
針對來源： Sentinel可以針對調用者進行限流，填寫微服務名，默認default（不區(qū)分來源）
閾值類型/單擊閾值：
QPS：（每秒鐘的請求數(shù)量）：當調用該api的QPS達到閾值時，進行限流
線程數(shù)：當調用該線程數(shù)達到閾值的時候，進行限流
是否集群：不需要集群
流控模式：
直接： api達到限流條件時，直接限流
關聯(lián)： 當關聯(lián)的資源達到閾值時，就限流自己
鏈路： 只記錄指定鏈路上的流量（指定資源從入口資源進來的流量，如果達到閾值，就進行限流）【api級別的針對來源】
流控效果：
快速失敗： 直接失敗，拋異常
Warm Up： 根據(jù)codeFactor（冷加載因子，默認3）的值，從閾值/codeFctor，經過預熱時長，才達到設置的QPS閾值
排隊等待： 勻速排隊，讓請求以勻速的速度通過，閾值類型必須設置為QPS，否則無效

接口限流

直接流控模式

新增流控規(guī)則

資源名指的是我們的接口地址，QPS設置為1，其他都選擇默認值。保存后，我們測試接口調用。

第一次請求是正常響應的。

接下來我們快速請求接口，一秒鐘點擊多次
發(fā)現(xiàn)已經被限流了。

關聯(lián)流控模式

當關聯(lián)的資源達到閾值時，就限流自己，也就是說關聯(lián)的資源（接口），QPS為1時，一秒內被多次請求的時候，自己的接口就會被限流。

如圖所示，hello/addOrder 接口并發(fā)請求，hello/getOrder接口就被限流了。

鏈路流控模式

鏈路流控模式（Chain Mode）是 Sentinel 提供的一種流控模式，主要用于控制資源在特定調用鏈路上的訪問頻率。與一般的直接流控模式不同，鏈路流控模式通過定義調用鏈路來實現(xiàn)更細粒度的流量控制。這對于復雜的分布式系統(tǒng)中，尤其是微服務架構中，控制不同調用路徑的流量非常有用。

主要概念

在鏈路流控模式下，流控規(guī)則會對特定的調用鏈路進行控制。調用鏈路通常由一個入口資源和一個目標資源組成，表示從入口資源到目標資源的一條特定調用路徑。

使用場景

同一資源多入口：當一個資源可以通過多個入口訪問時，可以針對不同入口設置不同的流控規(guī)則。

細粒度流控：對于某些關鍵資源，可以根據(jù)不同的調用鏈路進行更細粒度的流量控制，從而實現(xiàn)精細化管理。

示例：

假設有一個系統(tǒng)，其中有一個服務 orderService，它可以通過兩個不同的入口資源 getOrder 和 getOrder2 被調用。我們希望限制通過 getOrder2 入口對 orderService 的調用頻率。

4、@SentinelResource注解

@SentinelResource 是 Sentinel 提供的一個注解，用于定義資源并為其配置流控、熔斷等規(guī)則。在方法上使用 @SentinelResource 注解，可以實現(xiàn)對該方法的流控、降級以及異常處理等功能。

基本用法

?@SentinelResource 的基本屬性包括 value、blockHandler、fallback 等。以下是它的常用屬性及使用示例：

1. value（必填）
描述: 指定資源名稱。該名稱將作為 Sentinel 的資源標識，用于進行流控和降級保護。
類型: String
2. blockHandler
描述: 指定當資源被流控（如限流、降級）時的處理方法。該方法必須與原方法在同一個類中，或者在公共類中。方法簽名要求一致，并且最后一個參數(shù)必須是 BlockException。
類型: String
3. blockHandlerClass
描述: 指定 blockHandler 所在類。如果 blockHandler 方法不在同一個類中，可以通過 blockHandlerClass 指定類。
類型: Class<?>
4. fallback
描述: 指定當資源執(zhí)行發(fā)生異常時的處理方法。方法簽名要求與原方法一致，或者額外帶一個 Throwable 類型的參數(shù)用于接收異常。
類型: String
5. fallbackClass
描述: 指定 fallback 所在類。如果 fallback 方法不在同一個類中，可以通過 fallbackClass 指定類。
類型: Class<?>
6. defaultFallback
描述: 指定通用的默認降級方法，當未指定 fallback 方法或 fallback 方法不可用時，調用此方法。方法必須是靜態(tài)的，且返回類型與原方法一致。
類型: String
7. exceptionsToIgnore
描述: 指定不會觸發(fā) fallback 處理的異常列表。
類型: Class<? extends Throwable>[]
8. exceptionsToTrace
描述: 指定會觸發(fā) fallback 處理的異常列表。默認情況下，所有的異常都會觸發(fā) fallback。
類型: Class<? extends Throwable>[]

使用示例

示例1：

在這個示例中，當訪問 /hello 接口時，若觸發(fā)了流控規(guī)則，handleBlock 方法會被調用返回處理結果。helloResource指的就是流控規(guī)則的資源名

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 "請求已被阻止！";}
}

示例2：

當 /test 接口在執(zhí)行過程中拋出異常時，會調用 fallbackMethod 方法進行處理。

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("出錯");}return "成功";}public String fallbackMethod(Throwable ex) {return "Fallback: " + ex.getMessage();}
}

示例3：

在這個例子中，當資源觸發(fā)流控時，將調用 ExternalHandler 類中的 externalBlockHandler 方法進行處理。

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 "這是個示例";}
}class ExternalHandler {// 必須為靜態(tài)方法public static String externalBlockHandler(BlockException ex) {return "請求已被阻止";}
}

注意事項

blockHandler 和 fallback 方法的簽名要求: 這些方法必須和原方法簽名一致，blockHandler 方法額外需要接收一個 BlockException 參數(shù)，而 fallback 方法可以選擇性地接收一個 Throwable 參數(shù)。
defaultFallback: 作為全局降級處理方法，必須是 public static 方法，并且參數(shù)和返回類型與原方法一致。
處理類的類加載順序: 如果使用 blockHandlerClass 或 fallbackClass 指定外部類，這些類必須在項目啟動時能夠被加載。

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總結

本文介紹了 Sentinel 的核心功能及其在 Spring Cloud 中的集成和使用。Sentinel 提供了豐富的流量控制和系統(tǒng)保護功能，幫助開發(fā)者提升系統(tǒng)的容錯能力和穩(wěn)定性。希望通過本文的學習，能夠幫助你更好地理解和使用 Sentinel，提升微服務項目的穩(wěn)定性和容錯能力。