Sentinel 流控的原理是什么,很多新手对此不是很清楚,为了帮助大家解决这个难题,下面小编将为大家详细讲解,有这方面需求的人可以来学习下,希望你能有所收获。
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@ResoureSetinel 工作原理
配置流控规则我们最简单的方式就是通过 @ResoureSetinel 的方式来管理,该注解可以直接定义流控规则、降级规则。下面是一个简单的使用例子:
@SentinelResource(value = "ResOrderGet", fallback = "fallback", fallbackClass = SentinelResourceExceptionHandler.class, blockHandler = "blockHandler", blockHandlerClass = SentinelResourceExceptionHandler.class ) @GetMapping("/order/get/{id}") public CommonResultgetStockDetails(@PathVariable Integer id) { StockModel stockModel = new StockModel(); stockModel.setCode("STOCK==>1000"); stockModel.setId(id); return CommonResult.success(stockModel); }
如果大家熟悉 Spring 相关的组件大家都可以想到,这里多半是通过Spring Aop. 的方式来拦截 getStockDetails 方法。我们先看看SentinelAutoConfiguration 配置文件,我们可以找到 SentinelResourceAspect Bean 的定义方法。
@Bean @ConditionalOnMissingBean public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() { return new SentinelResourceAspect(); }
让后我们再来看看 SentinelResourceAspect 具体是怎么处理的,源码如下:
// 定义 Pointcut @Pointcut("@annotation(com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource)") public void sentinelResourceAnnotationPointcut() { } // Around 来对被标记 @SentinelResource 注解的方法进行处理 @Around("sentinelResourceAnnotationPointcut()") public Object invokeResourceWithSentinel(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable { Method originMethod = resolveMethod(pjp); // 获取注解信息 SentinelResource annotation = originMethod.getAnnotation(SentinelResource.class); // 获取资源名称 String resourceName = getResourceName(annotation.value(), originMethod); EntryType entryType = annotation.entryType(); int resourceType = annotation.resourceType(); Entry entry = null; try { // 执行 entry entry = SphU.entry(resourceName, resourceType, entryType, pjp.getArgs()); // 执行业务方法 Object result = pjp.proceed(); // 返回 return result; } catch (BlockException ex) { // 处理 BlockException return handleBlockException(pjp, annotation, ex); } catch (Throwable ex) { Class extends Throwable>[] exceptionsToIgnore = annotation.exceptionsToIgnore(); // The ignore list will be checked first. if (exceptionsToIgnore.length > 0 && exceptionBelongsTo(ex, exceptionsToIgnore)) { throw ex; } if (exceptionBelongsTo(ex, annotation.exceptionsToTrace())) { traceException(ex); // 处理降级 return handleFallback(pjp, annotation, ex); } // No fallback function can handle the exception, so throw it out. throw ex; } }
我们总结一下, @SentinelResource 的执行过程, 首先是通过 Aop 进行拦截,然后通过 SphU.entry 执行对应的流控规则,最后调用业务方法。如果触发流控规则首先处理流控异常 BlockException 然后在判断是否有服务降级的处理,如果有就调用 fallback 方法。通过 handleBlockException 、handleFallback 进行处理。
责任链模式处理流控
通过上面的梳理,我们知道对于流控的过程,核心处理方法就是 SphU.entry 。在这个方法中其实主要就是初始化流控 Solt 和执行 Solt. 在这个过程中会对:簇点定义、流量控制、熔断降级、系统白名单等页面功能进行处理。
1. 初始化责任链
下面是初始化 Solt 的核心代码在 SphU.entryWithPriority
// 删减部分代码 private Entry entryWithPriority(ResourceWrapper resourceWrapper, int count, boolean prioritized, Object... args) throws BlockException { // 初始化责任链 ProcessorSlot
通过 lookProcessChain 方法我逐步的查找,我们可以看到最终的责任链初始化类,默认是 DefaultSlotChainBuilder
public class DefaultSlotChainBuilder implements SlotChainBuilder { @Override public ProcessorSlotChain build() { ProcessorSlotChain chain = new DefaultProcessorSlotChain(); // Note: the instances of ProcessorSlot should be different, since they are not stateless. // 通过 SPI 去加载所有的 ProcessorSlot 实现,通过 Order 排序 ListsortedSlotList = SpiLoader.loadPrototypeInstanceListSorted(ProcessorSlot.class); for (ProcessorSlot slot : sortedSlotList) { if (!(slot instanceof AbstractLinkedProcessorSlot)) { RecordLog.warn("The ProcessorSlot(" + slot.getClass().getCanonicalName() + ") is not an instance of AbstractLinkedProcessorSlot, can't be added into ProcessorSlotChain"); continue; } // 添加到 chain 尾部 chain.addLast((AbstractLinkedProcessorSlot>) slot); } return chain; } }
2. 责任链的处理过程
我们可以通过断点的方式来查看在 sortedSlotList 集合中所有的 solt 顺序如下图所示:
我们可以通过如下的顺序进行逐个的简单的分析一下
NodeSelectorSolt
CusterBuilderSolt
LogSlot
StatisicSlot
AuthoritySolt
SystemSolts
ParamFlowSolt
FlowSolt
DegradeSlot
对于 Sentinel 的 Slot 流控协作流程可以参考官方给出的文档, 如下图所示:
FlowSolt 流控
通过 NodeSelectorSolt、CusterBuilderSolt、StatisicSlot 等一系列的请求数据处理,在 FlowSolt会进入流控规则,所有的 Solt 都会执行 entry 方法, 如下所示
// FlowSolt 的 entry 方法 @Override public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, DefaultNode node, int count, boolean prioritized, Object... args) throws Throwable { // 检查流量 checkFlow(resourceWrapper, context, node, count, prioritized); fireEntry(context, resourceWrapper, node, count, prioritized, args); }
在后续的流程中,会执进行判断具体的流控策略,默认是快速失败,会执行 DefaultController 方法。
// DefaultController @Override public boolean canPass(Node node, int acquireCount, boolean prioritized) { // 当前资源的调用次数 int curCount = avgUsedTokens(node); // 当前资源的调用次数 + 1 > 当前阈值 if (curCount + acquireCount > count) { // 删减比分代码 // 不通过 return false; } // 通过 return true; } private int avgUsedTokens(Node node) { if (node == null) { return DEFAULT_AVG_USED_TOKENS; } return grade == RuleConstant.FLOW_GRADE_THREAD ? node.curThreadNum() : (int)(node.passQps()); }
如果上面返回不通过会回到,那么会抛出 FlowException
public void checkFlow(Function> ruleProvider, ResourceWrapper resource, Context context, DefaultNode node, int count, boolean prioritized) throws BlockException { if (ruleProvider == null || resource == null) { return; } Collection rules = ruleProvider.apply(resource.getName()); if (rules != null) { for (FlowRule rule : rules) { if (!canPassCheck(rule, context, node, count, prioritized)) { // 流控规则不通过,会抛出 FlowException throw new FlowException(rule.getLimitApp(), rule); } } } }
然后会在 StatisticSlot 中增加统计信息, 最后会抛出给 SentinelResourceAspect 进行处理,完成流控功能。我们再来看看这个异常信息,如果是BlockException 异常,会进入 handleBlockException 方法处理, 如果是其他的业务异常首先会判断是否有配置 fallback 处理如果有,就调用 handleFallback 没有就继续往外抛,至此完成流控功能
try { entry = SphU.entry(resourceName, resourceType, entryType, pjp.getArgs()); Object result = pjp.proceed(); return result; } catch (BlockException ex) { return handleBlockException(pjp, annotation, ex); } catch (Throwable ex) { Class extends Throwable>[] exceptionsToIgnore = annotation.exceptionsToIgnore(); // The ignore list will be checked first. if (exceptionsToIgnore.length > 0 && exceptionBelongsTo(ex, exceptionsToIgnore)) { throw ex; } if (exceptionBelongsTo(ex, annotation.exceptionsToTrace())) { traceException(ex); return handleFallback(pjp, annotation, ex); } // No fallback function can handle the exception, so throw it out. throw ex; }
DegradeSlot 降级
断路器的作用是当某些资源一直出现故障时,将触发断路器。断路器不会继续访问已经发生故障的资源,而是拦截请求并返回故障信号。
Sentinel 在 DegradeSlot 这个 Slot 中实现了熔断降级的功能,它有三个状态 OPEN 、HALF_OPEN、CLOSED 以ResponseTimeCircuitBreaker RT 响应时间维度来分析, 断路器工作的过程。下面是一个标准断路器的工作流程:
在 Sentinel 实现的源码过程如下图所示:
Sentinel 通过 Web 拦截器
Sentinel 在默认情况下, 不使用 @ResourceSentinel 注解实现流控的时候, Sentinel 通过拦截器进行流控实现的。初始化类在 SentinelWebAutoConfiguration 它实现了 WebMvcConfigurer 接口,在 sentinelWebInterceptor 方法初始化 SentinelWebInterceptor 等 Bean。
@Bean @ConditionalOnProperty(name = "spring.cloud.sentinel.filter.enabled", matchIfMissing = true) public SentinelWebInterceptor sentinelWebInterceptor( SentinelWebMvcConfig sentinelWebMvcConfig) { return new SentinelWebInterceptor(sentinelWebMvcConfig); }
我们在 SentinelWebInterceptor 的核心方法 preHandle 中处理,这里面我们又可以看到 SphU.entry 熟悉的过程调用流控的责任链。由于逻辑都类似,此处不再多说。代码如下:
public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception { try { String resourceName = getResourceName(request); if (StringUtil.isEmpty(resourceName)) { return true; } if (increaseReferece(request, this.baseWebMvcConfig.getRequestRefName(), 1) != 1) { return true; } // Parse the request origin using registered origin parser. String origin = parseOrigin(request); String contextName = getContextName(request); ContextUtil.enter(contextName, origin); Entry entry = SphU.entry(resourceName, ResourceTypeConstants.COMMON_WEB, EntryType.IN); request.setAttribute(baseWebMvcConfig.getRequestAttributeName(), entry); return true; } catch (BlockException e) { try { handleBlockException(request, response, e); } finally { ContextUtil.exit(); } return false; } }
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