前言：
上一篇文章中，我们对 Sentinel 有了基本认知，知道其是 Alibaba 开源的一个服务稳定性组件，我们从 Sentinel 控制台认识了 Sentinel 的流控、降级、热点、授权规则，本篇我们将从核心概念和工作流程方面继续分析 Sentinel。
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Sentinel 初步认识及使用
Sentinel 两个核心概念
Sentinel 实现限流、隔离、降级、熔断等功能，其本质就是做了两件事情，统计数据和规则判断。
- 统计数据：统计某个资源的访问数据，比如 QPS、RT、是否异常请求等。
- 规则判断：判断限流规则、隔离规则、降级规则、熔断规则是否满足。
资源就是指被 Sentinel 保护的业务，例如项目中定义的 controlleer 方法就是默认被 Sentinel 保护的资源。
ProcessorSlotChain
Sentinel 实现试数据统计和规则判断的核心类是 ProcessorSlotChain，这个类基于责任链模式来设计，将不同的功能
封装为一个个的 Slot，请求进入后逐个执行即可，执行流程图如下：
图摘自 Github，Sentinel Github wiki 地址
Slot
数据统计 Slot（statistic）
- NodeSelectorSlot：负责构建簇点链路中的节点（DefaultNode），将这些节点形成链路树。
- ClusterBuilderSlot：负责构建某个资源的 ClusterNode，ClusterNoode 可以保存资源的运行信息（响应时间、QPS、block数目、线程数、异常数等）以及来源信息（origin名称）。
- StatisticSlot：负责统计实时调用数据，包括运行信息、来源信息等。
规则判断 Slot（rulechecking）
- AuthoritySlot：负责授权规则(来源控制)。
- SystemSlot：负责系统保护规则。
- ParamFlowSlot：负责热点参数限流规则。
- FlowSlot：负责限流规则。
- DegradeSlot：负责降级规则。
Context
Context 代表调用链路上下文，贯穿一次调用链路中的所有 Entry。Context 维持着入口节点（entranceNode）、本次调用链路的 curNode、调用来源（origin）等信息。Context 名称即为调用链路入口名称。Context 维持的方式：通过 ThreadLocal 传递，只有在入口 enter 的时候生效。由于 Context 是通过 ThreadLocal 传递的，因此对于异步调用链路，线程切换的时候会丢掉 Context，因此需要手动通过 ContextUtil.runOnContext(context, f) 来变换 context。
Entry
每一次资源调用都会创建一个 Entry。Entry 包含了资源名、curNode（当前统计节点）、originNode（来源统计节点）等信息。CtEntry 为普通的 Entry，在调用 SphU.entry(xxx) 的时候创建。特性：Linked entry within current context（内部维护着 parent 和 child）需要注意的一点：CtEntry 构造函数中会做调用链的变换，即将当前 Entry 接到传入 Context 的调用链路上（setUpEntryFor）。资源调用结束时需要 entry.exit()。exit 操作会过一遍 slot chain exit，恢复调用栈，exit context 然后清空 entry 中的 context 防止重复调用。
Node
Sentinel 里面的各种种类的统计节点：
- StatisticNode：最为基础的统计节点，包含秒级和分钟级两个滑动窗口结构。
- DefaultNode：链路节点，用于统计调用链路上某个资源的数据，维持树状结构。
- ClusterNode：簇点，用于统计每个资源全局的数据（不区分调用链路），以及存放该资源的按来源区分的调用数据（类型为 StatisticNode）。特别地，Constants.ENTRY_NODE 节点用于统计全局的入口资源数据。
- EntranceNode：入口节点，特殊的链路节点，对应某个 Context 入口的所有调用数据。Constants.ROOT 节点也是入口节点。
构建的时机：
- EntranceNode 在 ContextUtil.enter(xxx) 的时候就创建了，然后塞到 Context 里面。
- NodeSelectorSlot：根据 context 创建 DefaultNode，然后 set curNode to context。
- ClusterBuilderSlot：首先根据 resourceName 创建 ClusterNode，并且 set clusterNode to defaultNode；然后再根据 origin 创建来源节点（类型为 StatisticNode），并且 set originNode to curEntry。
几种 Node 的维度（数目）：
- ClusterNode 的维度是 resource。
- DefaultNode 的维度是 resource * context，存在每个 NodeSelectorSlot 的 map 里面。
- EntranceNode 的维度是 context，存在 ContextUtil 类的 contextNameNodeMap 里面。
- 来源节点（类型为 StatisticNode）的维度是 resource * origin，存在每个 ClusterNode 的 originCountMap 里面。
StatisticSlot
StatisticSlot 是 Sentinel 最为重要的类之一，用于根据规则判断结果进行相应的统计操作。entry 的时候：依次执行后面的判断 slot。每个 slot 触发流控的话会抛出异常（BlockException 的子类）。若有 BlockException 抛出，则记录 block 数据；若无异常抛出则算作可通过（pass），记录 pass 数据。exit 的时候：若无 error（无论是业务异常还是流控异常），记录 complete（success）以及 RT，线程数-1。记录数据的维度：线程数+1、记录当前 DefaultNode 数据、记录对应的 originNode 数据（若存在 origin）、累计 IN 统计数据（若流量类型为 IN）。
Sentinel 定义资源的两种方式
Sentinel 默认会将 Controller 中的方法作为被保护资源，我们来演示一下非 Controller 中方法被 Sentinel 保护的两种方式。
-
编码定义资源。
编码模板如下：
private void sentinelTemplate() {
//资源名 比如方法名、接口名或其它可唯一标识的字符串
try (Entry entry = SphU.entry("resourceName")) {
// 被保护的业务逻辑
} catch (BlockException ex) {
// 资源访问阻止，被限流或被降级
}
}
编码定义资源演示
@GetMapping("/query-order-by-id")
public String queryOrderById(@RequestParam String orderId) {
return orderService.queryOrderById(orderId);
}
@Override
public String queryOrderById(String orderId) {
try (Entry ignored = SphU.entry("orderResouce")) {
return "订单号:" + orderId;
} catch (BlockException e) {
log.error("异常信息:", e);
return null;
}
}
请求接口，Sentinel 控制台如下：
2. @SentinelResource 注解定义资源。
注解定义资源演示：
@SentinelResource(value = "sentinelResource")
@Override
public String testSentinelResource(String sentinelResource) {
return "sentinelResource 测试:" + sentinelResource;
}
@GetMapping("/test-sentinel-resource")
public String testSentinelResource(@RequestParam String testSentinelResource) {
return orderService.testSentinelResource(testSentinelResource);
}
注解演示结果：
@SentinelResource 注解的原理
我们上面演示了使用编码方式和注解方式都可以把资源交给 Sentinel 保护，编码方式容易理解，那注解方式下资源是怎么被 Sentinel 保护的呢？我们大胆猜测是否是使用 AOP 切面的方式实现的呢？我们通过搜索发现还真有一个叫做 SentinelResourceAspect 的类，如下：
@Aspect
public class SentinelResourceAspect extends AbstractSentinelAspectSupport {
//切点 有 @SentinelResource 注解的方法
@Pointcut("@annotation(com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource)")
public void sentinelResourceAnnotationPointcut() {
}
@Around("sentinelResourceAnnotationPointcut()")
public Object invokeResourceWithSentinel(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
//获取受保护的方法
Method originMethod = resolveMethod(pjp);
//获取注解
SentinelResource annotation = originMethod.getAnnotation(SentinelResource.class);
//注解为空判断
if (annotation == null) {
// Should not go through here.
throw new IllegalStateException("Wrong state for SentinelResource annotation");
}
//获取资源名称 没有指定指定资源名称 则默认方法名称
String resourceName = getResourceName(annotation.value(), originMethod);
//获取 entry 类型
EntryType entryType = annotation.entryType();
//获取资源列席
int resourceType = annotation.resourceType();
Entry entry = null;
try {
//构造 entry 对象
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) {
//异常处理
return handleBlockException(pjp, annotation, ex);
} catch (Throwable ex) {
//异常处理
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;
} finally {
if (entry != null) {
entry.exit(1, pjp.getArgs());
}
}
}
}
通过 SentinelResourceAspect 类的源码可以知道 @SentinelResource 注解是一个标记，而 Sentinel 基于 AOP 思想，对被标记的方法做环绕增强，完成资源 Entry 的创建，实现了对资源的保护。
SentinelResourceAspect 类是何时加载的？
源码阅读的多了，不难想到去 Sentinel 的 META-INF/spring.properties 文件查看一下是否有相关类，spring.properties 如下：
org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
com.alibaba.cloud.sentinel.SentinelWebAutoConfiguration,\
com.alibaba.cloud.sentinel.SentinelWebFluxAutoConfiguration,\
com.alibaba.cloud.sentinel.endpoint.SentinelEndpointAutoConfiguration,\
com.alibaba.cloud.sentinel.custom.SentinelAutoConfiguration,\
com.alibaba.cloud.sentinel.feign.SentinelFeignAutoConfiguration
org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker=\
com.alibaba.cloud.sentinel.custom.SentinelCircuitBreakerConfiguration
从 spring.properties 不难看出有 SentinelAutoConfiguration 类可能会更 SentinelResourceAspect 类的加载有关系，我们来验证一下。
果然在 SentinelAutoConfiguration 类中发现了一段定义 SentinelResourceAspect 的方法，如下：
@Bean
@ConditionalOnMissingBean
public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
return new SentinelResourceAspect();
}
至此 SentinelResourceAspect 类的加载时机已经很清楚了，SentinelAutoConfiguration 是 Spring Boot 自动装配的，而 SentinelAutoConfiguration 类中又定义了 SentinelResourceAspect 类。
欢迎提出建议及对错误的地方指出纠正。
