SpringCloud--Sentinel使用

一、快速开始

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。
控制台（Dashboard）：Dashboard 主要负责管理推送规则、监控、管理机器信息等。

1.1、客户端引入 Spring Cloud Alibaba Sentinel 依赖

在客户端 Spring Boot 项目的pom.xml文件中添加Sentinel的依赖。

	<!-- Sentinel 核心依赖 -->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
        <artifactId>sentinel-core</artifactId>
        <version>最新版本号</version>
    </dependency>
    <!-- Spring Boot 集成 -->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
        <version>最新版本号</version>
    </dependency>

1.2、启动 Sentinel Dashboard

Sentinel Dashboard是一个可视化的控制台，用于查看流量数据和管理规则。可以从GitHub上下载最新版本的控制台 jar 包再通过命令将其启动。或者也可以下载 Sentinel 控制台源码自行构建运行。

1.下载地址：
https://github.com/alibaba/Sentinel/releases

2.启动命令，-Dserver.port=8080 用于指定 Sentinel 控制台端口为 8080
java -Dserver.port=8080 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard.jar

3.启动成功后，在浏览器中输入 http://localhost:8080 打开控制台。

4.输入默认的用户名和密码都是 sentinel进行登录。

1.3、配置客户端连接到 Sentinel Dashboard

在客户端项目的application.properties或application.yml配置文件中设置Sentinel Dashboard的地址。

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        port: 8719
        dashboard: localhost:8080

1.4、定义资源

在客户端代码中，可以通过编程的方式调用 Sentinel 的 API 来定义资源。也可以通过@SentinelResource注解对某个方法进行标注成资源。
（1）API 方式：

@GetMapping("/example")
public String example() {
    // 定义资源名称
    String resource = "example";
    // 调用Sentinel API进行流量控制
    SphU.entry(resource, () -> {
        // 这里是你的业务逻辑
        return "Hello Sentinel";
    });
    return "success";
}

（2）注解方式：

@SentinelResource(value = "productDetails", blockHandler = "blockHandler")
public ProductDetails getProductDetails(String productId) {
    // 业务逻辑
}

1.5、配置规则

在Sentinel Dashboard控制台中进行图形化配置规则。进入控制台后，选择左侧菜单栏的具体规则菜单，然后点击右上方"新增"按钮来定义规则。也可以通过编程方式动态添加GatewayFlowRule到Sentinel的规则仓库中。
（1）控制台图形化配置：
在这里插入图片描述
（2）编程式动态添加：

public class RuleConfig {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个限流规则
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("product_route"); // 设置资源名称
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS); // 设置限流策略等级为QPS
        rule.setCount(10); // 设置每秒最大请求数为10

        // 将规则添加到内存中
        GatewayRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
    }
}

二、简单使用实例

通过@SentinelResource注解将需要使用 Sentinel 进行控制的方法定义成资源，后续对该方法的访问都会受到Sentinel 所配置的相关规则控制。

@RestController
public class TestController {

    @Autowired
    private TestService service;

    @GetMapping(value = "/hello/{name}")
    public String apiHello(@PathVariable String name) {
        return service.sayHello(name);
    }
}

@Service
public class TestService {

    @SentinelResource(value = "sayHello")
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello, " + name;
    }
}

2.1 @SentinelResource 注解

@SentinelResource 注解用来标识资源是否被限流、降级。该注解有如下属性：

value：资源名称，必需项（不能为空）。
entryType：entry 类型，可选项（默认为 EntryType.OUT）。
blockHandler：blockHandler 对应处理 BlockException 的函数名称，可选项。blockHandler 函数签名和位置要求：
- 函数访问范围需要是 public，返回类型需要与原方法相匹配；
- 方法参数类型需要和原方法相匹配并且最后加一个额外的参数，类型为 BlockException；
- blockHandler 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数，则可以指定 blockHandlerClass 为对应的类的 Class 对象，注意对应的函数必需为 static 函数，否则无法解析；
fallback：fallback 函数名称，可选项，用于在抛出异常的时候提供 fallback 处理逻辑。fallback 函数可以针对所有类型的异常（除了 exceptionsToIgnore 里面排除掉的异常类型）进行处理。fallback 函数签名和位置要求：
- 函数访问范围需要是 public，返回值类型必须与原函数返回值类型一致；
- 方法参数列表需要和原函数一致，或者可以额外多一个 Throwable 类型的参数用于接收对应的异常；
- fallback 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数，则可以指定 fallbackClass 为对应的类的 Class 对象，注意对应的函数必需为 static 函数，否则无法解析；
defaultFallback（since 1.6.0）：默认的 fallback 函数名称，可选项，通常用于通用的 fallback 逻辑。默认 fallback 函数可以针对所有类型的异常（除了 exceptionsToIgnore 里面排除掉的异常类型）进行处理。若同时配置了 fallback 和 defaultFallback，则只有 fallback 会生效。defaultFallback 函数签名要求与fallback一样。
exceptionsToIgnore（since 1.6.0）：用于指定哪些异常被排除掉，不会计入异常统计中，也不会进入 fallback 逻辑中，而是会原样抛出。

示例：

public class TestService {
    // 原函数
    @SentinelResource(value = "hello", blockHandler = "exceptionHandler", fallback = "helloFallback")
    public String hello(long s) {
        return String.format("Hello at %d", s);
    }
    
    // Fallback 函数，函数签名与原函数一致或加一个 Throwable 类型的参数.
    public String helloFallback(long s) {
        return String.format("Halooooo %d", s);
    }

    // Block 异常处理函数，参数最后多一个 BlockException，其余与原函数一致.
    public String exceptionHandler(long s, BlockException ex) {
        // Do some log here.
        ex.printStackTrace();
        return "Oops, error occurred at " + s;
    }
}

2.2 注解埋点使用限制

确保项目引入了 Spring AOP（或相关 starter）
确保注解方法所在的类已注册为 Spring bean，非 Spring bean 不支持
注意注解埋点不支持 private 方法，不支持内部调用
static 方法受 AOP 限制，无法进行代理，暂不支持
若 blockHandler/fallback 不生效，则排查函数签名是否符合要求
如果是不支持 AOP 的场景（比如 javax WebSocket），则无法使用注解方式埋点，需要使用 SphU 方式埋点

三、Spring Cloud Gateway 支持

3.1 引入相关依赖

若想让Spring Cloud Gateway 跟 Sentinel Starter 配合使用，需要加上 spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway 依赖，同时需要添加 spring-cloud-starter-gateway 依赖来让 spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway 模块里的 Spring Cloud Gateway 自动化配置类生效。

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway</artifactId>
</dependency>

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
</dependency>

3.2 Sentinel 对 Spring Cloud Gateway 进行限流

在Spring Cloud Gateway中，SentinelGatewayFilter作为一个全局过滤器被集成进来，用于拦截流经网关的请求，并应用Sentinel的流量控制规则。Sentinel 提供了 Spring Cloud Gateway 两种资源维度的限流，默认的粒度是 route 维度以及自定义 API 分组维度。默认不支持 URL 粒度，所以需要将 spring.cloud.sentinel.filter.enabled 配置项置为 false。

route 维度：即在 Spring 配置文件中配置的路由条目，资源名为对应的 routeId
自定义 API 维度：用户可以利用 Sentinel 提供的 API 来自定义一些 API 分组

使用时首先需引入以下模块：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-spring-cloud-gateway-adapter</artifactId>
</dependency>

然后再注入对应的 SentinelGatewayFilter 实例以及 SentinelGatewayBlockExceptionHandler 实例即可。

@Configuration
public class GatewayConfiguration {

    private final List<ViewResolver> viewResolvers;
    private final ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer;

    public GatewayConfiguration(ObjectProvider<List<ViewResolver>> viewResolversProvider,
                                ServerCodecConfigurer serverCodecConfigurer) {
        this.viewResolvers = viewResolversProvider.getIfAvailable(Collections::emptyList);
        this.serverCodecConfigurer = serverCodecConfigurer;
    }

    @Bean
    @Order(Ordered.HIGHEST_PRECEDENCE)
    public SentinelGatewayBlockExceptionHandler sentinelGatewayBlockExceptionHandler() {
        // Register the block exception handler for Spring Cloud Gateway.
        return new SentinelGatewayBlockExceptionHandler(viewResolvers, serverCodecConfigurer);
    }

    @Bean
    @Order(-1)
    public GlobalFilter sentinelGatewayFilter() {
        return new SentinelGatewayFilter();
    }
}

3.3 自定义SentinelGatewayFilter

如果需要自定义流量控制逻辑，可以创建一个自定义的SentinelGatewayFilter实现类。通常涉及以下步骤：

添加依赖：首先，确保你的项目中已经加入了Sentinel的相关依赖。
启用Sentinel：在你的Spring Boot应用中添加@EnableSentinel注解来开启Sentinel。
创建自定义过滤器：创建一个实现GlobalFilter接口的类。这个接口用于定义过滤器的名称、描述和执行逻辑。
注入SentinelGatewayFilter：在你的自定义过滤器中注入SentinelGatewayFilter，以便能够调用Sentinel的处理逻辑。
实现过滤逻辑：在实现类中，覆盖apply方法，在其中编写具体的过滤逻辑。
注册过滤器：将自定义的GlobalFilter实现类作为Bean注册到Spring应用上下文中。

示例：

/**
 * 创建自定义过滤器
 **/
@Component
public class CustomSentinelGatewayFilter implements GlobalFilter, Ordered {

    private final SentinelGatewayFilter sentinelGatewayFilter;
	
	// 注入SentinelGatewayFilter
    public CustomSentinelGatewayFilter(SentinelGatewayFilter sentinelGatewayFilter) {
        this.sentinelGatewayFilter = sentinelGatewayFilter;
    }

	/**
 	* 实现自定义过滤逻辑
 	**/
    @Override
    public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
        try {
            // 在执行Sentinel的过滤逻辑之前，可以添加自定义的预处理逻辑
            // ...

            // 执行Sentinel的过滤逻辑
            return sentinelGatewayFilter.filter(exchange, chain);

        } catch (BlockException ex) {
            // 当Sentinel拦截请求时，可以在这里添加自定义的处理逻辑
            // ...
            return Mono.empty();
        }
    }

    @Override
    public int getOrder() {
        // 设置过滤器的执行顺序，数值越小越先执行
        return SentinelGatewayFilter.ORDER - 1;
    }
}

在Spring Boot的配置类中注册自定义过滤器。

@Configuration
public class GatewayConfig {

    @Bean
    public GlobalFilter customFilter() {
        return new CustomSentinelGatewayFilter(new SentinelGatewayFilter());
    }
}