【Spring Cloud】全面解析服务容错中间件 Sentinel 持久化两种模式

news2024/10/7 13:27:21

文章目录

  • 推送模式
  • 本地文件持久化（拉模式）
    • 配置yml
    • 编写处理类
    • 添加配置
    • 演示
  • 配置中心持久化（推模式）
    • 修改nacos在sentinel中生效
      • 引入依赖
      • 配置文件
    • 修改sentinel在nacos中生效
      • 下载源码
      • 更改代码
      • 演示
  • 总结

推送模式

Sentinel 规则的推送有下面三种模式:
在这里插入图片描述

通过前面的讲解，我们已经知道，可以通过 Dashboard 来为每个 Sentinel 客户端设置各种各样的规则，这种属于原始模式。这种模式存在一个问题，就是这些规则默认是存放在内存中的，极不稳定，所以需要将其持久化。

在这里插入图片描述

为了达到持久化的目标，我们需要进行改造，改造的方案有两种：本地文件持久化（拉模式）、配置中心持久化（推模式）

本地文件持久化（拉模式）

拉模式又被称为 pull 模式，它的数据源（如本地文件、RDBMS等）一般是可写入的。本地文件数据源会定时轮询文件的变更，读取规则。这样我们既可以在应用本地直接修改文件来更新规则，也可以通过 Sentinel 控制台推送规则。以本地文件数据源为例，推送过程如下图所示：

在这里插入图片描述

首先 Sentinel 控制台通过API将规则推送至客户端并更新到内存中，接着注册的写数据源会将新的规则保存到本地的文件中。使用 pull模式的数据源时一般不需要对Sentinel控制台进行改造。这种实现方法好处是简单，坏处是无法保证监控数据的一致性。

配置yml

#数据库配置
spring:
  cloud:
    sentinel:
      eager: true
      transport:
        port: 9998 #跟控制台交流的端口，随意指定一个未使用的端口即可
        dashboard: localhost:8080  #指定控制台服务的地址
      filter:
        enabled: false

编写处理类

实现 InitFunc 接口，在 init 中处理 DataSource 初始化逻辑，并利用 SPI 机制实现加载。

public class FilePersistence implements InitFunc {

    @Value("${spring.application.name}")
    private String applicationName;

    @Override
    public void init() throws Exception {
        //创建规则文件
        String ruleDir = System.getProperty("user.home") + "/sentinel-rules/" + applicationName;
        String flowRulePath = ruleDir + "/flow-rule.json";
        String degradeRulePath = ruleDir + "/degrade-rule.json";
        String systemRulePath = ruleDir + "/system-rule.json";
        String authorityRulePath = ruleDir + "/authority-rule.json";
        String paramFlowRulePath = ruleDir + "/param-flow-rule.json";
        this.mkdirIfNotExits(ruleDir);
        this.createFileIfNotExits(flowRulePath);
        this.createFileIfNotExits(degradeRulePath);
        this.createFileIfNotExits(systemRulePath);
        this.createFileIfNotExits(authorityRulePath);
        this.createFileIfNotExits(paramFlowRulePath);

        //流控规则
        //创建流控规则的可读数据源
        ReadableDataSource<String, List<FlowRule>> flowRuleRDS = new FileRefreshableDataSource<>(flowRulePath,
                source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<FlowRule>>(){}));
        //将可读数据源注册至 FlowRuleManager,这样当规则文件发生变化时，就会更新规则到内存
        FlowRuleManager.register2Property(flowRuleRDS.getProperty());

        WritableDataSource<List<FlowRule>> flowRuleWDS = new FileWritableDataSource<>(flowRulePath,this::encodeJson);
        //将可写数据源注册至 transport 模块的 WritableDataSourceRegistry 中.
        //这样收到控制台推送的规则时，Sentinel 会先更新到内存，然后将规则写入到文件中.
        WritableDataSourceRegistry.registerFlowDataSource(flowRuleWDS);


        //降级规则
        ReadableDataSource<String, List<DegradeRule>> degradeRuleRDS = new FileRefreshableDataSource<>(degradeRulePath,
                source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<DegradeRule>>(){}));
        DegradeRuleManager.register2Property(degradeRuleRDS.getProperty());

        WritableDataSource<List<DegradeRule>> degradeRuleWDS = new FileWritableDataSource<>(degradeRulePath,this::encodeJson);
        WritableDataSourceRegistry.registerDegradeDataSource(degradeRuleWDS);


        //系统规则
        ReadableDataSource<String, List<SystemRule>> systemRuleRDS= new FileRefreshableDataSource<>(systemRulePath,
                source -> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<SystemRule>>(){}));
        SystemRuleManager.register2Property(systemRuleRDS.getProperty());

        WritableDataSource<List<SystemRule>> systemRuleWDS = new FileWritableDataSource<>(systemRulePath,this::encodeJson);
        WritableDataSourceRegistry.registerSystemDataSource(systemRuleWDS);

        //授权规则
        ReadableDataSource<String, List<AuthorityRule>> authorityRuleRDS = new FileRefreshableDataSource<>(authorityRulePath,
                source-> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<AuthorityRule>>(){}));
        AuthorityRuleManager.register2Property(authorityRuleRDS.getProperty());

        WritableDataSource<List<AuthorityRule>> authorityRuleWDS = new FileWritableDataSource<>(authorityRulePath, this::encodeJson);
        WritableDataSourceRegistry.registerAuthorityDataSource(authorityRuleWDS);

        //热点参数规则
        ReadableDataSource<String, List<ParamFlowRule>> paramFlowRuleRDS = new FileRefreshableDataSource<>(paramFlowRulePath,
                source-> JSON.parseObject(source, new TypeReference<List<ParamFlowRule>>(){}));
        ParamFlowRuleManager.register2Property(paramFlowRuleRDS.getProperty());

        WritableDataSource<List<ParamFlowRule>> paramFlowRuleWDS = new FileWritableDataSource<>(paramFlowRulePath,this::encodeJson);
        ModifyParamFlowRulesCommandHandler.setWritableDataSource(paramFlowRuleWDS);
    }
}
  • FileRefreshableDataSource：每次更新规则时自动读取持久化文件更新到map缓存。
  • FileWritableDataSource：写数据源，将 sentinel 控制台发送过来的规则信息写到持久化文件中。在客户端的socket接收到规则信息后，更新缓存的时候也会将规则信息写入文件中持久化。

添加配置

在resources下创建配置目录 META-INF/services，然后添加文件com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc，在文件中添加配置类的全路径it.aq.cheetah.config.FilePersistence。

这样当在 Dashboard 中修改了配置后，Dashboard 会调用客户端的接口修改客户端内存中的值，同时将配置写入文件中，这样操作的话规则是实时生效的，如果是直接修改文件中的内容，这样需要等定时任务3秒后执行才能读到最新的规则。接下来我们演示下：

演示

编写测试类

@RestController
@RequestMapping("/product2")
@Slf4j
public class ProductController2 {

    @RequestMapping("/test")
    @SentinelResource(value = "test")
    public String test() {
        return "product2";
    }
}

启动项目，发现在目录下生成了空的规则文件

在这里插入图片描述
在页面上增加流控规则

在这里插入图片描述

然后去看文件flow-rule.json，发现存到了本地文件中

在这里插入图片描述
接着我们仿照该规则仿写一个熔断规则，然后查看网页数据确实生效了

在这里插入图片描述

配置中心持久化（推模式）

推模式又叫 Push 模式，它是通过注册中心实现的，Sentinel控制台——>配置中心——>Sentinel数据源——>Sentinel
在这里插入图片描述
用户不仅可以通过sentinel控制台进行更新，也可以通过nacos配置中心进行更新，所以在sentinel控制台或nacos中修改规则后，都需要通知对方刷新最新的配置。

修改nacos在sentinel中生效

引入依赖

我们在之前项目的基础上引入新的依赖

<!--nacos配置中心-->
<dependency>
     <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
 </dependency>

 <!--以nacos作为sentinel数据源的依赖-->
 <dependency>
     <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
     <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
 </dependency>

配置文件

nacos 配置：因为我们用nacos作为了配置中心，我们可以将sentinel的基本配置放入到nacos中就可以了，所以当前服务的yml配置文件中只需要写一些基本的配置就可以了。

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
      config:
        server-addr: localhost:8848
        file-extension: yml

在nacos中配置sentinel信息

spring: 
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        # 跟控制台交流的端口，随意指定一个未使用的端口即可
        port: 9998 
        # 指定控制台服务的地址
        dashboard: localhost:8080  
      # sentinel用nacos作为数据源的配置
      datasource: 
        #流控管理（这个名称可以自定义）
        flow-control: 
          # 告诉sentinel用nacos作为数据源
          nacos: 
            # 配置中心里执行文件的 dataId
            dataId: shop-product-flow.json  
            # nacos的地址
            serverAddr: 127.0.0.1:8848 
            # 指定文件配置的是哪种规则
            rule-type: flow

注意：如果使用的 namespace 不是默认的，记得配置 namespace 参数。

  • dataId：需要告诉 sentinel 读取配置中心中的哪个配置文件；
  • rule-type：告诉 sentinel 配置文件配置的控制规则，flow：流控、degrade：熔断、param-flow 热点参数，想看有哪些规则参数可以查看com.alibaba.cloud.sentinel.datasource包下的枚举类：RuleType。
public enum RuleType {

	/**
	 * flow.
	 */
	FLOW("flow", FlowRule.class),
	/**
	 * degrade.
	 */
	DEGRADE("degrade", DegradeRule.class),
	/**
	 * param flow.
	 */
	PARAM_FLOW("param-flow", ParamFlowRule.class),
	/**
	 * system.
	 */
	SYSTEM("system", SystemRule.class),
	/**
	 * authority.
	 */
	AUTHORITY("authority", AuthorityRule.class),
	/**
	 * gateway flow.
	 */
	GW_FLOW("gw-flow",
			"com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.rule.GatewayFlowRule"),
	/**
	 * api.
	 */
	GW_API_GROUP("gw-api-group",
			"com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.api.ApiDefinition");

shop-product-flow.json文件中配置【流控规则】

[
	{
		"clusterConfig": {
			"acquireRefuseStrategy": 0,
			"clientOfflineTime": 2000,
			"fallbackToLocalWhenFail": true,
			"resourceTimeout": 2000,
			"resourceTimeoutStrategy": 0,
			"sampleCount": 10,
			"strategy": 0,
			"thresholdType": 0,
			"windowIntervalMs": 1000
		},
		"clusterMode": false,
		"controlBehavior": 0,
		"count": 10.0,
		"grade": 1,
		"limitApp": "default",
		"maxQueueingTimeMs": 500,
		"resource": "/product2/test",
		"strategy": 0,
		"warmUpPeriodSec": 10
	}
]

在这里插入图片描述

然后去 dashboard 中查看，发现流控规则已经在控制中显示了

在这里插入图片描述
目前我们已经实现了在 nacos 中配置的文件直接在sentinel dashboard中生效，但是我们在sentinel dashboard中修改了配置，nacos 是不会监听到并进行修改的。接下来我们实现一下通过 sentinel 控制台设置的规则直接持久化到 nacos配置中心。

修改sentinel在nacos中生效

Sentinel 控制台提供 DynamicRulePublisher 和 DynamicRuleProvider 接口用于实现应用维度的规则推送和拉取。

下载源码

https://github.com/alibaba/Sentinel/releases下载dashboard的代码源码。

在这里插入图片描述

解压之后打开sentinel-dashboard项目，将 pom.xml 文件中作用域为 test 的注释掉，注释掉后默认的作用域为 compile。

  • test：作用域表示该依赖项只在测试时有用，在编译和运行时不会被用到。
  • compile：作用域范围的依赖项在所有情况下都是有效的，包括编译、运行和测试。

把 test 包下的两个类复制过来

在这里插入图片描述

  • NacosConfigUtil 类主要就是 nacos 配置的规则，比如配置文件的后缀，分组Group_ID等等。因为我用的分组是默认分组，所以改为DEFAULT_GROUP，我之前的规则文件是shop-product-flow.json，所以我把规则文件后缀FLOW_DATA_ID_POSTFIX改为"-flow.json"。
  • NacosConfig类是为了注入nacos的信息以及转换器类。

更改代码

application.properties 中增加 nacos 的配置

# nacos 配置
nacos.serverAddr=localhost:8848
nacos.username=nacos
nacos.password=nacos

NacosConfig 修改为从配置文件中获取nacos配置

 @Bean
 public ConfigService nacosConfigService() throws Exception {
     Properties properties = new Properties();
     //Nacos地址
     properties.put("serverAddr", serverAddr);
     //Nacos用户名
     properties.put("username", username);
     //Nacos密码
     properties.put("password", password);
     return ConfigFactory.createConfigService(properties);
 }

在com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.rule.FlowRuleApiPublisher#publish方法中增加推送到nacos的逻辑代码

//将规则推送到nacos
configService.publishConfig(app + NacosConfigUtil.FLOW_DATA_ID_POSTFIX,
       NacosConfigUtil.GROUP_ID, converter.convert(rules));

在com.alibaba.csp.sentinel.dashboard.rule.FlowRuleApiProvider#getRules方法中修改为从nacos中读取配置的逻辑

@Override
public List<FlowRuleEntity> getRules(String appName) throws Exception {
    String rules = configService.getConfig(appName + NacosConfigUtil.FLOW_DATA_ID_POSTFIX,
            NacosConfigUtil.GROUP_ID, 3000);
    if (StringUtil.isEmpty(rules)) {
        return new ArrayList<>();
    }
    return converter.convert(rules);
}

改造流控的controller类FlowControllerV1，将配置保存到内存中的逻辑改为保存到nacos中

@Autowired
@Qualifier("flowRuleDefaultProvider")
private DynamicRuleProvider<List<FlowRuleEntity>> ruleProvider;

@Autowired
@Qualifier("flowRuleDefaultPublisher")
private DynamicRulePublisher<List<FlowRuleEntity>> rulePublisher;

@GetMapping("/rules")
@AuthAction(PrivilegeType.READ_RULE)
public Result<List<FlowRuleEntity>> apiQueryMachineRules(@RequestParam String app,
                                                         @RequestParam String ip,
                                                         @RequestParam Integer port) {
    ......
    try {
//            List<FlowRuleEntity> rules = sentinelApiClient.fetchFlowRuleOfMachine(app, ip, port);
        //从nacos中读取规则
        List<FlowRuleEntity> rules = ruleProvider.getRules(app);
        rules = repository.saveAll(rules);
        return Result.ofSuccess(rules);
    } catch (Throwable throwable) {
        logger.error("Error when querying flow rules", throwable);
        return Result.ofThrowable(-1, throwable);
    }
}

private void publishRules(String app, String ip, Integer port) throws Exception {
      //将规则推送到nacos
      List<FlowRuleEntity> rules = repository.findAllByApp(app);
      rulePublisher.publish(app, rules);

//        List<FlowRuleEntity> rules = repository.findAllByMachine(MachineInfo.of(app, ip, port));
//        return sentinelApiClient.setFlowRuleOfMachineAsync(app, ip, port, rules);
}

//其余调用publishRules方法的地方做下简单调整

演示

启动当前项目，流控规则中存在我们之前在nacos中创建的文件，我们将原来的单机阈值从10改为12，然后保存。查看nacos中配置文件的数据，发现已经生效了。

在这里插入图片描述
至于其他规则，大家可以自行实现，此处就不一一实现了

在这里插入图片描述

总结

到这儿，服务容错中间件Sentinel的两种持久化模式就已经介绍完了。下一篇将为大家带来Feign整合容错组件 Sentinel 的文章，敬请期待吧！

后续的文章，我们将继续完善我们的微服务系统，集成更多的Alibaba组件。想要了解更多JAVA后端知识，请点击文末名片与我交流吧。留下您的一键三连，让我们在这个寒冷的东西互相温暖吧！

参考链接：

  • https://blog.csdn.net/weixin_36279234/article/details/130922604；
  • https://blog.csdn.net/u022812849/article/details/131206976；

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