谷粒商城笔记+踩坑（25）——整合Sentinel实现流控和熔断降级

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SpringCloud基础5——微服务保护、Sentinel

一、Sentinel概述

1.1、服务流控、熔断和降级

1.2、Sentinel 简介

二、SpringBoot整合Sentinel

三、流量控制

3.0、簇点链路配置流控规则

3.1、Sentinel-自定义流控响应

3.2、Sentinel全服务引入

四、熔断降级

4.1、调用方编写熔断回调（降级方法）

4.2、被调用方配置降级规则

4.3、Sentinel自定义保护资源

4.3.1、基于代码保护“获取秒杀方法”

4.3.2、基于注解保护“获取秒杀方法”

五、sentinel控制网关流量

一、Sentinel概述

1.1、服务流控、熔断和降级

熔断
- 当扇出链路的某个微服务不可用或者响应时间太长时，会进行服务的降级，**进而熔断该节点微服务的调用，快速返回错误的响应信息。**检测到该节点微服务调用响应正常后恢复调用链路。
- A服务调用 B服务的某个功能，由于网络不稳定问题，或者 B服务卡机，导致功能时间超长。如果这样的次数很多。我们就可以直接将 B服务段路了（A不再请求 B接口），凡是调用 B得直接返回降级数据，不必等待 B的超长执行。这样B的故障问题，就不会级联影响到 A服务。
降级
- 服务降级是指当服务器压力剧增的情况下，根据实际业务情况及流量，对一些服务和页面有策略的不处理，或换种简单的方式处理，从而释放服务器资源以保证核心业务正常运作或高效运作。说白了，就是尽可能的把系统资源让给优先级高的服务。
- 整个网站处于流量高峰期，服务器压力剧增，根据当前业务情况及流量，对一些服务和页面进行由策略的降级[停止服务，所有的调用直接返回降级数据]。以此缓解服务器资源的压力，以保证核心业务的正常运行，同时也保持了客户和大部分客户得到正确的对应。
限流
- 对打入服务的请求流量进行控制，使服务能够承担不超过自己能力的流量压力

熔断和降级异同：

相同点：
1. 为了保证集群大部分服务的可用性和可靠性，防止崩溃，牺牲小我
2. 用户最终都是体验到某个功能不可用
不同点：
1. 熔断时被调用方故障，触发的系统主动规则
2. 降级是基于全局的考虑，通知一些正常服务，释放资源

1.2、Sentinel 简介

参考：

SpringCloud基础5——微服务保护、Sentinel_sentinel 实时监控_vincewm的博客-CSDN博客

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 是面向分布式服务架构的流量控制组件，主要以流量为切入点，从限流、流量整形、熔断降级、系统负载保护、热点防护等多个维度来帮助开发者保障微服务的稳定性。

Sentinel 分为两个部分:

核心库（Java 客户端）不依赖任何框架/库，能够运行于所有 Java 运行时环境，同时对 Dubbo / Spring Cloud 等框架也有较好的支持。
控制台（Dashboard）基于 Spring Boot 开发，打包后可以直接运行，不需要额外的 Tomcat 等应用容器。

功能	Sentinel	Hystrix
隔离策略	信号量隔离/并发线程数限流	线程池隔离/信号量隔离
熔断降级策略	基于响应时间、异常比率、异常数	基于异常比率
实时统计实现	滑动窗口(LeapArray)	滑动窗口(基于RxJava)
动态规则配置	支持多种数据源	支持多种数据源
扩展性	多个扩展点	插件形式
注解支持	支持	支持
限流	支持基于QPS的限流，支持基于调用关系的限流	有限的支持
流量整形	支持预热模式、匀速器模式、预热排队模式	不支持
系统自适应保护	支持	不支持
控制台	可配置规则、查看秒级监控、机器发现等	简单的监控查看

二、SpringBoot整合Sentinel

整合Sentinel
1. 导入sentinel依赖
2. 下载sentinel的控制台
3. 配置Sentinel
4. 在控制台调整所有的参数[默认所有的流控设置保存在内存中，重启失效]

第一步、在gulimall-common 服务中导入依赖

<!--Sentinel 服务熔断、降级、限流-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>
<!--统计审核信息-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

第二步、去官网下载项目里sentinel对应的版本的控制台官网下载

1、在路径下执行

hgw@HGWdeAir SpringCloudSentinel# java -jar sentinel-dashboard-1.6.3.jar --server.port=8333

2、访问http://localhost:8333/

用户名：sentinel

密码：sentinel

第三步、配置Sentinel

在gulimall-seckill 服务的配置文件中：

#sentinel控制台地址
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=127.0.0.1:8333
#sentinel传输端口
spring.cloud.sentinel.transport.port=8713
#Spring Boot声明哪些端点是可公开的，即暴露给外部访问的。
#默认情况下会将所有端点都暴露出去，包括health、info等常用端点，这在生产环境中可能会存在一定的安全隐患。
#一般暴露health,info就行了
management.endpoints.web.exposure.include=*

三、流量控制

3.0、簇点链路配置流控规则

簇点链路：当请求进入微服务时，首先会访问DispatcherServlet，然后进入Controller、Service、Mapper，这样的一个调用链就叫做簇点链路。簇点链路中被监控的每一个接口就是一个资源。

针对来源：default默认是不针对任何来源

阈值类型：只流量控制QPS

单机阈值：这里先设置成1以供测试，就是说每秒只能有1个请求。

流控模式：

直接（默认）：统计当前资源的请求，触发阈值时对当前资源直接限流，也是默认的模式
关联：统计与当前资源相关的另一个资源，触发阈值时，对当前资源限流
链路：统计从指定链路访问到本资源的请求，触发阈值时，对指定链路限流。例如a、b访问资源c，只对指定的a到c的请求链路限流，b到c没指定就不管。

流控效果：

快速失败（默认）：达到阈值后，新的请求会被立即拒绝并抛出FlowException异常，状态码429。是默认的处理方式。
warm up预热模式：对超出阈值的请求同样是拒绝并抛出异常。但这种模式阈值会动态变化，从一个较小值逐渐增加到最大阈值，阈值初始值是“最大阈值/冷启动因子”，默认冷启动因子coldFactor是3，也就是阈值默认会从1/3最大阈值到最大阈值。
排队等待：让所有的请求按照先后次序排队执行，两个请求的间隔不能小于指定时长

3.1、Sentinel-自定义流控响应

package com.atguigu.gulimall.seckill.config;
/**
 * Description: Sentinel-自定义流控响应
 */
@Configuration
public class SeckillSentinelConfig {
    public SeckillSentinelConfig() {
        WebCallbackManager.setUrlBlockHandler(new UrlBlockHandler() {
            @Override
            public void blocked(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, BlockException e) throws IOException {
                R error = R.error(BizCodeEnume.TO_MANY_REQUEST.getCode(), BizCodeEnume.TO_MANY_REQUEST.getMsg());
                httpServletResponse.setCharacterEncoding("UTF-8");
                httpServletResponse.setContentType("application/json");
                httpServletResponse.getWriter().write(JSON.toJSONString(error));
            }
        });
    }
}

3.2、Sentinel全服务引入

1、为每个服务引入 actuator依赖

<!--统计审核信息-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

2、配置 sentinel

#sentinel控制台地址
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=127.0.0.1:8333
management.endpoints.web.exposure.include=*

四、熔断降级

1）、调用方的熔断保护开启 feign.sentinel.enabled=true

2）、调用方手动指定远程服务的降级策略。远程服务被降级处理，触发我们的熔断回调方法

3）、超大浏览的时候，必须牺牲一些远程服务。在服务的提供方（远程服务）指定降级策略; 提供方是在运行。但是不运行自己的业务逻辑。返回的是默认的降级数据（限流的数据）

默认情况下，sentinel是不会对feign进行监控的，需要开启配置

在gulimall-product类配置文件添加配置

#sentinel是不会对feign进行监控的，需要开启配置
feign.sentinel.enabled=true

4.1、调用方编写熔断回调（降级方法）

熔断：调用方加入断路器，统计对服务提供者的调用，如果调用的失败比例过高，则熔断该调用，不允许访问该服务的提供者了。

1、在gulimall-product类配置文件添加配置

#sentinel是不会对feign进行监控的，需要开启配置
feign.sentinel.enabled=true

2、编写熔断回调类和方法

商品模块feign.fallback包下创建秒杀feign客户端的熔断回调方法，也就是说商品服务远程调用秒杀服务熔断后

package com.atguigu.gulimall.product.feign.fallback;

@Slf4j
@Component
public class SeckillFeignServiceFallBack implements SeckillFeignService {
    @Override
    public R getSkuSeckillInfo(Long skuId) {
        log.error("熔断方法调用...getSkuSeckillInfo");
        return R.error(BizCodeEnume.TO_MANY_REQUEST.getCode(),BizCodeEnume.TO_MANY_REQUEST.getMsg());
    }
}

3、秒杀feign客户端@FeignClient注解指定“熔断回调方法”的class对象

package com.atguigu.gulimall.product.feign;

@FeignClient(value = "gulimall-seckill", fallback = SeckillFeignServiceFallBack.class)
public interface SeckillFeignService {
    @GetMapping("/sku/seckill/{skuId}")
    R getSkuSeckillInfo(@PathVariable("skuId") Long skuId);
}

4.2、被调用方配置降级规则

sentinel控制台设置服务提供方的降级规则：

降级策略：对于要降级的服务提供者方法，选择而降级策略为RT（平均响应时间），如果平均响应时间超过指定阈值后，那么在接下来的时间窗口内这个被调用方触发熔断。

这里RT设为1ms，时间窗口设为10s，也就是此被调用方平均响应时间超过1ms就触发熔断，接下来10s内都不可以被调用。实际中RT肯定设置久一点，这里只是便于测试。

4.3、Sentinel自定义保护资源

自定义受保护资源：除了熔断降级外，我们想自定义保护一段代码，有两种方式：基于代码、基于注解。

1、基于代码保护代码块

     try(Entry entity = SphU.entry("自定义受保护资源名")) {
      // 业务逻辑
      } catch (BlockException e) {
         //一定要配置被限流以后的默认返回
      }

2、基于注解保护方法

      @SentinelResource(value = "getCurrentSeckillSkusResource",blockHandler = "blockHandler")

无论是1、2方式一定要配置被限流以后的默认返回。

url请求可以设置统一返回：WebCallbackManager

4.3.1、基于代码保护“获取秒杀方法”

try(Entry entity = SphU.entry("自定义受保护资源名")) {
	  // 业务逻辑
} catch (BlockException e) {
  	//一定要配置被限流以后的默认返回
}

1、编写自定义受保护资源

修改“com.atguigu.gulimall.seckill.service.impl.SeckillServiceImpl”类代码如下：

/**
 * 获取当前参与秒杀的商品
 *
 * @return
 */
@Override
public List<SecKillSkuRedisTo> getCurrentSeckillSkus() {
    try(Entry entity = SphU.entry("seckillSkus")) {
        // 1、确定当前时间属于哪个秒杀场次
        long time = new Date().getTime();
        Set<String> keys = redisTemplate.keys(SESSION_CACHE_PREFIX + "*");
        for (String key : keys) {
            // seckill:sessions:1650153600000_1650160800000
            String replace = key.replace(SESSION_CACHE_PREFIX, "");
            String[] s = replace.split("_");
            long start = Long.parseLong(s[0]);
            long end = Long.parseLong(s[1]);
            if (time >= start && time <= end) {
                // 2、获取指定秒杀场次需要的所有商品信息
                List<String> range = redisTemplate.opsForList().range(key, -100, 100);
                BoundHashOperations<String, String, String> hashOps = redisTemplate.boundHashOps(SKUKILL_CACHE_PREFIX);
                List<String> list = hashOps.multiGet(range);
                if (list != null) {
                    List<SecKillSkuRedisTo> collect = list.stream().map(item -> {
                        SecKillSkuRedisTo redis = JSON.parseObject((String) item, SecKillSkuRedisTo.class);
                        redis.setRandomCode(null);  // 当前秒杀开始了需要随机码
                        return redis;
                    }).collect(Collectors.toList());
                    return collect;
                }
                break;
            }
        }
    } catch (BlockException e) {
        log.error("资源被限流{}"+e.getMessage());
    }
    return null;
}

可以为自定义的受保护资源加上流控、降级。

4.3.2、基于注解保护“获取秒杀方法”

 @SentinelResource(value = "getCurrentSeckillSkusResource",blockHandler = "blockHandler",fallback = "fallback")

blockHandler 函数会在原方法被限流/降级/系统保护的时候调用
fallback 会针对所有类型的异常

/**
 * getCurrentSeckillSkus()方法被限流/降级/系统保护的时候调用
 * @return
 */
public List<SecKillSkuRedisTo> blockHandler(BlockException e){
    log.error("getCurrentSeckillSkus()方法被限流/降级/系统保护");
    return null;
}
/**
 * 获取当前参与秒杀的商品
 * blockHandler 函数会在原方法被限流/降级/系统保护的时候调用
 * fallback 会针对所有类型的异常
 * @return
 */
@SentinelResource(value = "getCurrentSeckillSkusResource",blockHandler = "blockHandler")
@Override
public List<SecKillSkuRedisTo> getCurrentSeckillSkus() {
    try(Entry entity = SphU.entry("seckillSkus")) {
        // 1、确定当前时间属于哪个秒杀场次
        long time = new Date().getTime();
        Set<String> keys = redisTemplate.keys(SESSION_CACHE_PREFIX + "*");
        for (String key : keys) {
            // seckill:sessions:1650153600000_1650160800000
            String replace = key.replace(SESSION_CACHE_PREFIX, "");
            String[] s = replace.split("_");
            long start = Long.parseLong(s[0]);
            long end = Long.parseLong(s[1]);
            if (time >= start && time <= end) {
                // 2、获取指定秒杀场次需要的所有商品信息
                List<String> range = redisTemplate.opsForList().range(key, -100, 100);
                BoundHashOperations<String, String, String> hashOps = redisTemplate.boundHashOps(SKUKILL_CACHE_PREFIX);
                List<String> list = hashOps.multiGet(range);
                if (list != null) {
                    List<SecKillSkuRedisTo> collect = list.stream().map(item -> {
                        SecKillSkuRedisTo redis = JSON.parseObject((String) item, SecKillSkuRedisTo.class);
                        redis.setRandomCode(null);  // 当前秒杀开始了需要随机码
                        return redis;
                    }).collect(Collectors.toList());
                    return collect;
                }
                break;
            }
        }
    } catch (BlockException e) {
        log.error("资源被限流{}"+e.getMessage());
    }
    return null;
}

五、sentinel控制网关流量

Sentinel 1.6.3 引入了网关流控控制台的支持，用户可以直接在 Sentinel 控制台上查看 API Gateway 实时的 route 和自走义 API 分组监控，管理网关规则和 API 分组配置。

如果能在网关层就进行流控，可以避免请求流入业务，减小服务压力

1、网关模块引入sentinel-gateway依赖

<!-- 引入sentinel网关限流 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
    <version>2.1.0.RELEASE</version>
</dependency>

注意：sentinel-gateway依赖版本要和公共模块的sentinel依赖一致

2、配置流控

下载启动sentinel 1.7.1版本的控制台，1.7.1增加了网关服务的“api管理”功能。

API 名称就是: 网关中配置路由名

比如说指定请求头被限流：

3、网关流控后返回

网关模块新建sentinel配置类

package com.atguigu.gulimall.gateway.config;
@Configuration
public class SentinelGatewayConfig {
    public SentinelGatewayConfig() {
        GatewayCallbackManager.setBlockHandler(new BlockRequestHandler() {
           // 网关限制了请求，就会调用此回调 Mono Flux
            @Override
            public Mono<ServerResponse> handleRequest(ServerWebExchange serverWebExchange, Throwable throwable) {
                R error = R.error(BizCodeEnume.TO_MANY_REQUEST.getCode(), BizCodeEnume.TO_MANY_REQUEST.getMsg());
                String errJson = JSON.toJSONString(error);

                Mono<ServerResponse> body = ServerResponse.ok().body(Mono.just(errJson), String.class);
                return body;
            }
        });
    }
}