Alibaba SpringCloud集成Nacos、Sentinel实现服务治理-17

news2024/11/17 23:29:59

关于服务治理

总体而言，限流和降级作为微服务架构中的重要机制，尽管在实现上可能有多种方式，但它们都着眼于保护服务提供者和消费者，在面对异常情况时确保系统稳定运行。限流关注于保护服务提供者，控制请求流量；而降级则关注于服务消费者，确保在服务不可用或异常情况下提供基本的功能。

  • 限流是一种针对服务提供者的策略，用于控制对特定服务接口或服务实例的访问量。其目的在于保护服务提供者免受过大请求流量的影响，确保服务稳定性。限流措施可以在服务提供者或服务消费者两端实现，通过设定流量阈值并采取排队、拒绝请求或返回错误信息等方式来控制流量，从而保护服务。
  • 降级是针对服务消费者的应对策略，在服务出现异常或限流时，通过对服务调用进行降级处理，确保消费者端能够在异常情况下正常工作。降级的目的在于转变为弱依赖状态，使系统能够在服务不可用时提供基本的功能或数据。这种策略可以在服务消费者端实施，通过返回默认值、提供备用数据或简化功能等方式来保证系统的可用性。
  • 断路器：一个自动中断，恢复的功能，实际场景中用的不多。

在这里插入图片描述

1、Sentinel.dashbod 图形化界面安装

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

  2. 启动：下面命令中的端口号可以根据需要修改

java -Dserver.port=9999 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:9999 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.8.7.jar

在这里插入图片描述

  1. 通过 http://localhost:9999 访问图形化界面，密码默认为sentinel。
    在这里插入图片描述

2、alibaba-sentinel-server

服务端主要是限流配置

在这里插入图片描述

pom.xml

在本示例中，主要用到了三个主要组件，nacos服务发现，sentinel，以及nacos配置中心（做为sentinel规则的存储，否则当服务重启后规则就会丢失）

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>

        <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-datasource</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
            <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
        </dependency>

application.properties配置

这里配置比较多，可参考上面jar包引用说明查看，主要是配置了Nacos和Sentinel控制台的地址。

spring.profiles.active = dev
spring.application.name=AlibabaSpringbootSentinelServer
server.port=19504

management.endpoints.web.exposure.include=*
management.endpoint.health.show-details=always

spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848
spring.cloud.nacos.discovery.fail-fast=true
spring.cloud.nacos.username=nacos
spring.cloud.nacos.password=nacos

spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=localhost:9999
spring.cloud.sentinel.transport.port=8719 #与sentinel通信的转用端口
spring.cloud.sentinel.eager=true
spring.cloud.sentinel.web-context-unify=true

spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.server-addr=127.0.0.1:8848
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.username=nacos
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.password=nacos
#需要nocas中配合一个名为 AlibabaSpringbootSentinelServer-sentinel 的文件，这里不需要加-dev啥的，因为这处指定死了名称
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.dataId=${spring.application.name}-sentinel
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.groupId=DEFAULT_GROUP
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.data-type=json
#type=flow 以 JSON 格式返回现有的限流规则，degrade 返回现有生效的降级规则列表，system 则返回系统保护规则。
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.rule-type=flow

SpringbootApplication启动类

主要是添加了@EnableDiscoveryClient注解，如果不需要服务发现可以去掉。

@Slf4j
@SpringBootApplication(scanBasePackages = {"com.korgs",  "cn.hutool.extra.spring"})
@Configuration
@EnableConfigurationProperties
@ServletComponentScan
@RestController
@EnableDiscoveryClient
public class AlibabaSpringbootSentinelServerApplication {

	@Value("${server.port}")
	private String serverPort;

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(AlibabaSpringbootSentinelServerApplication.class, args);
	}

	@GetMapping("/helloworld/{uuid}")
	public BaseResponse<String> helloWorld(@PathVariable String uuid){
		String str = LogGenerator.trackLog()
				+ " uuid=" + uuid + " I am busy to handle this request."
				+ " serverPort=" + serverPort;
		log.info( str );
		return BaseResponse.success(str);
	}
}

Controller测试类实现

给普通的uri上添加@SentinelResource(value = "userInfo", blockHandler = "exceptionHandler")，这个注解在文章最后会详细解释。

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/api/user")
public class UserController {

    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;

    @SentinelResource(value = "userInfo", blockHandler = "exceptionHandler")
    @GetMapping("/userinfo/{uuid}")
    public BaseResponse<String> userInfo(@PathVariable String uuid){
        String str = LogGenerator.trackLog()
                + " uuid=" + uuid + " I am busy to handle userInfo."
                + " serverPort=" + serverPort;
        log.info( str );
        return BaseResponse.success(str);
    }

    @SentinelResource(value = "userOrder")
    @GetMapping("/userorderlist/{uuid}")
    public ListResponse<List<String>> userOrder(@PathVariable String uuid){
        String str = LogGenerator.trackLog()
                + " uuid=" + uuid + " I am busy to handle userInfo."
                + " serverPort=" + serverPort;
        log.info( str );
        List<String> userOrders = new ArrayList<>();
        userOrders.add("order1");
        userOrders.add("order2");
        userOrders.add("order3");
        userOrders.add("order4");
        return ListResponse.success(userOrders);
    }

    @SentinelResource(value = "userStatus")
    @GetMapping("/userstatus/{uuid}")
    public BaseResponse<String> userStatus(@PathVariable String uuid){
        String str = LogGenerator.trackLog()
                + " uuid=" + uuid + " I am busy to handle userStatus."
                + " serverPort=" + serverPort;
        return BaseResponse.success(str);
    }

    public BaseResponse<String> exceptionHandler(long s, BlockException ex) {
        ex.printStackTrace();
        return BaseResponse.error(s+"");
    }
}

3、Sentinel配置限流规则

限流规则配置

  • 配置之前要先启动 alibaba-sentinel-server 服务，然后登陆sentinel客户端，就可以发现此服务，然后在流控规则中新增规则即可。
    在这里插入图片描述
  • 配置规则，规则可以注解的value或uri来配置。
    比如下面这个配置
    @SentinelResource(value = "userInfo", blockHandler = "exceptionHandler")
    @GetMapping("/userinfo/{uuid}")
    public BaseResponse<String> userInfo(@PathVariable String uuid){
      
    }

资源名可以配置成userInfo，也可以配置成/userinfo/{uuid}，一般建议配置成@SentinelResource注解的值，这样也起到了一个解耦的作用。
在这里插入图片描述

Controller限流功能测试

因为上面规则的阈值配置成了1，所以我们快速访问上述的userinfo地址。会发现uri返回时好时坏。在浏览器中打开http://localhost:19504/swagger-ui/index.html，如下：
在这里插入图片描述
上述红框就是限流后的返回结果。

4、alibaba-sentinel-client

客户端主要是降级配置，这个示例中添加了ribbon和RestTemplate支持，前者用于负载，后者用于远程访问。
在这里插入图片描述

pom.xml

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
        </dependency>

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

application.properties配置

spring.profiles.active = dev
spring.application.name=AlibabaSpringbootSentinelClient
server.port=19505

management.endpoints.web.exposure.include=*

spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=127.0.0.1:8848
spring.cloud.nacos.discovery.fail-fast=true
spring.cloud.nacos.username=nacos
spring.cloud.nacos.password=nacos

#自定义配置服务端
service-url.nacos-service = http://AlibabaSpringbootSentinelServer

SpringbootApplication启动类

主要是添加了@EnableDiscoveryClient注解，如果不需要服务发现可以去掉。

@Slf4j
@SpringBootApplication(scanBasePackages = {"com.korgs",  "cn.hutool.extra.spring"})
@Configuration
@EnableConfigurationProperties
@ServletComponentScan
@RestController
@EnableDiscoveryClient
public class AlibabaSpringbootSentinelClientApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(AlibabaSpringbootSentinelClientApplication.class, args);
	}

	@GetMapping("/helloworld")
	public String helloWorld(){
		log.info( LogGenerator.trackLog()
				+ "msg=" + "I am busy to handle this request.");
		return "hello world";
	}
}

配置RestTemplate

添加@SentinelRestTemplate，配置全局降级响应

@Configuration
public class RibbonConfig {
    @Bean
    @LoadBalanced
    @SentinelRestTemplate
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
}

Controller测试类实现

配置自定义降级响应，即被服务端限流后的响应

@Slf4j
@RestController
@RequestMapping("/api/load")
public class LoadUserController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Value("${service-url.nacos-service}")
    private String ribbonServiceUrl;

    /*熔断，降级，这里主要用到的是fallback标签*/
    @GetMapping("/fusing")
    @SentinelResource(value = "fusing", fallback = "handleFallback")
    public BaseResponse<String> fusing(String uuid){
        String result =  restTemplate.getForObject(ribbonServiceUrl + "/api/user/userinfo/{1}", String.class, uuid);

        return BaseResponse.success(result);
    }

    public BaseResponse<String> handleFallback(String uuid, Throwable e) {
        log.error("handleFallback2 id:{},throwable class:{}", uuid, e.getClass());
        return BaseResponse.error("服务降级返回");
    }
}

Controller被限流后的降级测试

  • 先启动 alibaba-sentinel-server
  • 再启动 alibaba-sentinel-client
  • 打开 http://localhost:19505/swagger-ui
    在这里插入图片描述
    当快速访问时就会发现，返回结果变成了自定义的描述了。

5、Sentinel详细使用说明

Sentinel注解

@SentinelRestTemplate注解

此注解的属性支持限流(blockHandler, blockHandlerClass)和降级(fallback, fallbackClass)的处理。下面的示例是演示调用服务时时支持的限流。

即在消费者一端实现的限流配置，但目的也是为了保护服务提供者，一般不太常用，还是在提供者端配置为好。在消费端限流（也称降级）是指在服务提供者发生异常后，客户端的的处理逻辑

//配置全局限流异常
@Bean
@SentinelRestTemplate(blockHandler = "handleException", blockHandlerClass = ExceptionUtil.class)
public RestTemplate restTemplate() {
  return new RestTemplate();
}

@SentinelRestTemplate注解 中 blockHandler 或 fallback 属性对应的方法必须是对应 blockHandlerClass 或 fallbackClass 属性中的静态方法。
该方法的参数跟返回值跟 org.springframework.http.client.ClientHttpRequestInterceptor#interceptor 方法一致，其中参数多出了一个 BlockException 参数用于获取 Sentinel 捕获的异常。

比如上述 @SentinelRestTemplate 注解中 ExceptionUtil 的 handleException 属性对应的方法声明如下：

public class ExceptionUtil {
    public static ClientHttpResponse handleException(HttpRequest request, byte[] body, ClientHttpRequestExecution execution, BlockException exception) {
    }
  public static SentinelClientHttpResponse handleException(HttpRequest request,
                                                           byte[] body, ClientHttpRequestExecution execution, BlockException ex) {
    System.out.println("Oops: " + ex.getClass().getCanonicalName());
    return new SentinelClientHttpResponse("custom block info");
  }
}

当使用 RestTemplate 调用被 Sentinel 熔断后，会返回 RestTemplate request block by sentinel 信息，或者也可以编写对应的方法自行处理返回信息。这里提供了 SentinelClientHttpResponse 用于构造返回信息。

@SentinelResource 注解

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) {
        ex.printStackTrace();
        return "Oops, error occurred at " + s;
    }

    // 这里单独演示 blockHandlerClass 的配置.
    // 对应的 `handleException` 函数需要位于 `ExceptionUtil` 类中，并且必须为 public static 函数.
    @SentinelResource(value = "test", blockHandler = "handleException", blockHandlerClass = {ExceptionUtil.class})
    public void test() {
        System.out.println("Test");
    }
}
  • 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 / blockHandlerClass（限流处理）: blockHandler 对应处理 BlockException 的函数名称，可选项。blockHandler 函数访问范围需要是 public，返回类型需要与原方法相匹配，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 / fallbackClass（异常处理）：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：
    • 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（即可以用于很多服务或方法）。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：
    • 返回值类型必须与原函数返回值类型一致；
    • 方法参数列表需要为空，或者可以额外多一个 Throwable 类型的参数用于接收对应的异常。
    • defaultFallback 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。
  • 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。

配置全局异常处理

Sentinel内置的 URL 限流触发后默认处理逻辑是，直接返回 “Blocked by Sentinel (flow limiting)”。 如果需要自定义处理逻辑，实现的方式如下：

public class CustomUrlBlockHandler implements UrlBlockHandler {
    @Override
    public void blocked(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse) throws IOException {
        // todo add your logic
    }
}

WebCallbackManager.setUrlBlockHandler(new CustomUrlBlockHandler());

Sentinel中配置限流规则

可以sentinel图形化界面中配置限流规则，可以用资源名，也可以添加相对的url路径，比如下面例子，在资源名对话框中可以配置userInfo 或 /api/user/userinfo

@RestController("/api/user")
public class UserController{
  @SentinelResource(value = "userInfo", blockHandler = "exceptionHandler")
  @GetMapping("/userinfo")
  public BaseResponse<String> userInfo(String uuid){
    String str = LogGenerator.trackLog()
            + " uuid=" + uuid + " I am busy to handle userInfo."
            + " serverPort=" + serverPort;
    log.info( str );
    return BaseResponse.success(str);
  }
}

给sentinel提供 ReadableDataSource 存储支持

默认情况下，当我们在Sentinel控制台中配置规则时，控制台推送规则方式是通过API将规则推送至客户端并直接更新到内存中。一旦我们重启应用，规则将消失。

Sentinel starter 整合了目前存在的几类 ReadableDataSource。只需要在配置文件中进行相关配置，即可在 Spring 容器中自动注册 DataSource。 下面我们介绍下如何将配置规则进行持久化，以存储到Nacos为例。

spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.server-addr=127.0.0.1:8848
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.username=nacos
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.password=nacos

#需要nocas中配合一个名为 AlibabaSpringbootSentinelServer-sentinel 的文件，这里不需要加-dev啥的，因为这处指定死了名称
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.dataId=${spring.application.name}-sentinel
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.groupId=DEFAULT_GROUP
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.data-type=json

#type=flow 以 JSON 格式返回现有的限流规则，degrade 返回现有生效的降级规则列表，system 则返回系统保护规则。
spring.cloud.sentinel.datasource.ds2.nacos.rule-type=flow

然后在nacos中配置一外名为AlibabaSpringbootSentinelServer-sentinel的文件，这样就会在sentinel中存储了。文件内容如下：

[
  {
    "resource": "userInfo", //资源名称
    "limitApp": "default", //来源应用
    "grade": 1,   //阈值类型，0表示线程数，1表示QPS
    "count": 1,    //单机阈值
    "strategy": 0,  //流控模式，0表示直接，1表示关联，2表示链路
    "controlBehavior": 0,  //流控效果，0表示快速失败，1表示Warm Up，2表示排队等待
    "clusterMode": false  //是否集群
  }
]

6、与openFeign配合实现降级

  • alibaba-sentinel-openFeign-client:19508

此服务和上面的是alibaba-sentinel-client功能一样，只不过把ribbon换成了openFiegn实现，测试方法也完全一样，不详细说了。

但在业务实现中建议使用openFiegn。

在这里插入图片描述

源码下载

涉及模块：

  • alibaba-sentinel-server:19501，服务端
  • alibaba-sentinel-client : 19506， ribbon实现的客户端
  • alibaba-sentinel-openFeign-client: 19508，openFeign实现的客户端

源码下载：

  • 基础框架源码下载
  • Alibaba SpringCloud集成Nacos、Sentinel实现服务治理

源码运行方法：

  • 模块详细功能说明和运行测试方法

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2024第16届四川教育后勤装备展6月1日举办 欢迎参观 邀请函 主办单位&#xff1a; 中国西部教体融合博览会组委会 承办单位&#xff1a;重庆港华展览有限公司 博览会主题&#xff1a;责任教育 科教兴邦 组委会&#xff1a;交易会159交易会2351交易会9466 展会背景 成都…
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matlab使用2-基础绘图

matlab使用2-基础绘图

matlab使用2-基础绘图 文章目录 matlab使用2-基础绘图1. 二维平面绘图2. 三维立体绘图3. 图形窗口的分割 1. 二维平面绘图 % 创建一些二维数据 x 0:0.01:10; % x轴的数据点&#xff0c;从0到10&#xff0c;间隔为0.01 y sin(x); % y轴的数据点&#xff0c;是x的正弦…
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实时“秒回”，像真人一样语音聊天，GPT-4o模型强到恐怖

实时“秒回”，像真人一样语音聊天，GPT-4o模型强到恐怖

今天凌晨OpenAl发布了 GPT-4o&#xff0c;这是一种新的人工智能模式&#xff0c;集合了文本、图片、视频、语音的全能模型。 能实时响应用户的需求&#xff0c;并通过语音来实时回答你&#xff0c;你可以随时打断它。还具有视觉能力&#xff0c;能识别物体并根据视觉做出快速的…
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基准电流源电路仿真

基准电流源电路仿真

1.补全电路 2.更改vpluse属性 3.添加tran仿真&#xff0c;因为加入启动电路主要看的就是tran仿真 4.启动仿真 5.看电路曲线 先点这个main form 不用选择ok&#xff0c;直接点中四条线&#xff0c;中间第2条曲线如果出现那样一个小波动后面没有起伏就说明成功了。
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什么是Keycloak？怎么样使用Keycloak实现登录和权限验证？

什么是Keycloak？怎么样使用Keycloak实现登录和权限验证？

什么是Keycloak&#xff1f;怎么样使用Keycloak实现登录和权限验证&#xff1f; 文章目录 什么是Keycloak&#xff1f;怎么样使用Keycloak实现登录和权限验证&#xff1f;Open Source Identity and Access Management(开源身份和访问管理)1、支持的协议&#xff1a;2、安装与部…
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