Sentinel的限流、熔断源码浅析

旧城等待， 2023-01-02 04:23 146阅读 0赞

# 一、简单使用（源码分析基石） #

1.引入 Sentinel 依赖

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

2.对Controller方法打上注解

@SentinelResource(value = "/order/create", blockHandler = "blockHandlerFunc", fallback = "fallbackFunc")
        @GetMapping("/test-sentinel-resource")
        public String testSentinelResource(@RequestParam(required = false) String a)
                throws InterruptedException {
            // 模拟执行被保护的业务逻辑耗时
            Thread.sleep(100);
            return a;
        }

# 二、注解解析-----切面 #

通过一个切面类SentinelResourceAspect，去解析我们写的@SentinelResource

@Aspect
    public class SentinelResourceAspect extends AbstractSentinelAspectSupport {
    
    	//切点，SentinelResource注解
        @Pointcut("@annotation(com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource)")
        public void sentinelResourceAnnotationPointcut() {
        }
    
    	//环绕通知
        @Around("sentinelResourceAnnotationPointcut()")
        public Object invokeResourceWithSentinel(ProceedingJoinPoint pjp) throws Throwable {
            Method originMethod = resolveMethod(pjp);
    
            SentinelResource annotation = originMethod.getAnnotation(SentinelResource.class);
            if (annotation == null) {
                // Should not go through here.
                throw new IllegalStateException("Wrong state for SentinelResource annotation");
            }
            String resourceName = getResourceName(annotation.value(), originMethod);
            EntryType entryType = annotation.entryType();
            int resourceType = annotation.resourceType();
            Entry entry = null;
            try {
                entry = SphU.entry(resourceName, resourceType, entryType, pjp.getArgs());
                Object result = pjp.proceed();
                return result;
            } catch (BlockException ex) {
                return handleBlockException(pjp, annotation, ex);
            } catch (Throwable ex) {
                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, annotation);
                    return handleFallback(pjp, annotation, ex);
                }
                throw ex;
            } finally {
                if (entry != null) {
                    entry.exit(1, pjp.getArgs());
                }
            }
        }
    }

# 三、处理方式----try/catch #

通过一个大大的try/catch，包裹住我们的方法，在之前执行SphU.entry(通过在这规则校验抛出异常而阻止后续方法正常执行达到限流熔断)，执行之后根据方法执行的情况进行记录处理等：

try {
                entry = SphU.entry(resourceName, resourceType, entryType, pjp.getArgs());
                Object result = pjp.proceed();
                return result;
            } catch (BlockException ex) {
                return handleBlockException(pjp, annotation, ex);
            } catch (Throwable ex) {
                if (exceptionBelongsTo(ex, annotation.exceptionsToTrace())) {
                    traceException(ex, annotation);
                    return handleFallback(pjp, annotation, ex);
                }
                throw ex;
            } finally {
                if (entry != null) {
                    entry.exit(1, pjp.getArgs());
                }
            }

# 四、重点看看SphU.entry的规则校验记录怎么实现的？ #

跟进上面的那行代码：

entry = SphU.entry(resourceName, resourceType, entryType, pjp.getArgs());

不断跟进会来到entryWithPriority方法：

private Entry entryWithPriority(ResourceWrapper resourceWrapper, int count, boolean prioritized, Object... args)
            throws BlockException {
            //。。。略
    
            ProcessorSlot<Object> chain = lookProcessChain(resourceWrapper);
            if (chain == null) {
                return new CtEntry(resourceWrapper, null, context);
            }
    
            Entry e = new CtEntry(resourceWrapper, chain, context);
            try {
                chain.entry(context, resourceWrapper, null, count, prioritized, args);
            } catch (BlockException e1) {
                e.exit(count, args);
                throw e1;
            } catch (Throwable e1) {
                // This should not happen, unless there are errors existing in Sentinel internal.
                RecordLog.info("Sentinel unexpected exception", e1);
            }
            return e;
        }

主要是lookProcessChain获取一个“链条”，然后执行“链条”的entry的方法（实际上是lookProcessChain取出很多个ProcessorSlot，然后依次执行，责任链设计模式）

## 4.1 lookProcessChain ##

ProcessorSlot<Object> lookProcessChain(ResourceWrapper resourceWrapper) {
           ProcessorSlotChain chain = chainMap.get(resourceWrapper);
           if (chain == null) {
               synchronized (LOCK) {
                   chain = chainMap.get(resourceWrapper);
                   if (chain == null) {
                       // Entry size limit.
                       if (chainMap.size() >= Constants.MAX_SLOT_CHAIN_SIZE) {
                           return null;
                       }
    
                       chain = SlotChainProvider.newSlotChain();
                       Map<ResourceWrapper, ProcessorSlotChain> newMap = new HashMap<ResourceWrapper, ProcessorSlotChain>(
                           chainMap.size() + 1);
                       newMap.putAll(chainMap);
                       newMap.put(resourceWrapper, chain);
                       chainMap = newMap;
                   }
               }
           }
           return chain;
       }

单例设计模式DCL去创建ProcessorSlotChain，主要是：

chain = SlotChainProvider.newSlotChain();

查看源码会发现是通过建造者模式builder去创建的，而建造者本身builde方法：

public ProcessorSlotChain build() {
            ProcessorSlotChain chain = new DefaultProcessorSlotChain();
            //加入下面这些slot形成链表，之后调用的时候依次执行
            chain.addLast(new NodeSelectorSlot());
            chain.addLast(new ClusterBuilderSlot());
            chain.addLast(new LogSlot());
            chain.addLast(new StatisticSlot());
            chain.addLast(new SystemSlot());
            chain.addLast(new AuthoritySlot());
            chain.addLast(new FlowSlot());
            chain.addLast(new DegradeSlot());
    
            return chain;
        }

真相大白，这个执行“执行链条”就是这些各种‘Slot’，核心的是：StatisticSlot（统计相关）、FlowSlot（限流相关）、DegradeSlot（降级相关）。

## 4.2 chain.entry依次执行各个Slot ##

回到之前的entryWithPriority方法：

那么拿到执行链条之后，就是依次执行各个Slot的entry方法了！

# 五、StatisticSlot（统计相关） #

稍后补充todo

# 六、FlowSlot（限流相关） #

稍后补充todo

# 七、DegradeSlot（降级相关） #

稍后补充todo

# 八、集群限流设计方案-ClusterBuilderSlot #

## 8.1 基本思想 ##

引入了Token Server和Token Client的概念（相当引入了个管理中心）

Token Server：即集群流控服务端，处理来自 Token Client 的请求，根据配置的集群规则判断是否应该发放 token（是否允许通过）。服务端采用的还是滑动窗口。

Token Client：集群流控客户端，就是我们的应用本身，用于向所属 Token Server 通信请求 token（以及统计信息）。集群限流服务端会返回给客户端结果，决定是否限流。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1EzODM4NDE4_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 8.2 基本流程 ##

ClusterBuilderSlot用来统计各种集群相关信息啥的，真正判断限流还是在流控FlowRuleChecker类（FlowSlot持有的属性对象）的canPassCheck方法中：

public boolean canPassCheck(/*@NonNull*/ FlowRule rule, Context context, DefaultNode node, int acquireCount,
                                                        boolean prioritized) {
            String limitApp = rule.getLimitApp();
            if (limitApp == null) {
                return true;
            }
            //判断是集群模式，采用从Token Server获取是否给通过
            if (rule.isClusterMode()) {
                return passClusterCheck(rule, context, node, acquireCount, prioritized);
            }
            return passLocalCheck(rule, context, node, acquireCount, prioritized);
        }

会根据是否是集群模式，采用从Token Server获取是否给通过

## 8.3 可用性 ##

目前针对token server高可用，sentinel并没有对应的解决方案，默认会降级走本地流控。

## 8.4 总结 ##

仅靠单机维度去限制的话可能会无法精确地限制总体流量。而集群流控可以精确地控制整个集群的调用总量，结合单机限流兜底，可以更好地发挥流量控制的效果。

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