【SpringCloud Alibaba】（六）使用 Sentinel 实现服务限流与容错

男娘i 2023-10-14 09:16 25阅读 0赞

今天，我们就使用 Sentinel 实现接口的限流，并使用 Feign 整合 Sentinel 实现服务容错的功能，让我们体验下微服务使用了服务容错功能的效果。

因为内容仅仅围绕着 SpringCloud Alibaba技术栈展开，所以，这里我们使用的服务容错组件是阿里开源的 Sentinel。

当然，能够实现服务容错功能的组件不仅仅有 Sentinel，比如：Hystrix 和 Resilience4J 也能够实现服务容错的目的。

## 1. 关于 Sentinel ##

随着微服务的流行，服务和服务之间的稳定性变得越来越重要。Sentinel 以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性

### 1.1 Sentinel 的特征 ###

*  **丰富的应用场景**：Sentinel 承接了阿里巴巴近 10 年的双十一大促流量的核心场景，例如秒杀（即突发流量控制在系统容量可以承受的范围）、消息削峰填谷、集群流量控制、实时熔断下游不可用应用等。
 *  **完备的实时监控**：Sentinel 同时提供实时的监控功能。您可以在控制台中看到接入应用的单台机器秒级数据，甚至 500 台以下规模的集群的汇总运行情况。
 *  **广泛的开源生态**：Sentinel 提供开箱即用的与其它开源框架/库的整合模块，例如与 SpringCloud、Apache Dubbo、gRPC、Quarkus 的整合。您只需要引入相应的依赖并进行简单的配置即可快速地接入 Sentinel。同时 Sentinel 提供 Java/Go/C++ 等多语言的原生实现。
 *  **完善的 SPI 扩展机制**：Sentinel 提供简单易用、完善的 SPI 扩展接口。您可以通过实现扩展接口来快速地定制逻辑。例如定制规则管理、适配动态数据源等

### 1.2 Sentinel 的主要特性 ###

![在这里插入图片描述][05e82d0a2626426282666a5ba75bbde9.png]  
Sentinel 分为两个部分:

*  **核心库**（Java 客户端）不依赖任何框架/库，能够运行于所有 Java 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）基于 Spring Boot 开发，打包后可以直接运行，不需要额外的 Tomcat 等应用容器

## 2. 项目集成 Sentinel ##

在微服务项目中整合 Sentinel 是非常简单的，只需要在项目的 pom.xml 文件中引入 Sentinel 的依赖即可。不过在使用 Sentinel 时，需要安装 Sentinel 的控制台

### 2.1 安装 Sentinel 控制台 ###

Sentinel 提供一个轻量级的控制台, 它提供机器发现、单机资源实时监控以及规则管理等功能

#### 2.1.1 下载 sentinel-dashboard ####

到链接 [下载链接][Link 1] 下载 Sentinel 控制台。我这里下载的是 `sentinel-dashboard-1.8.5.jar`

#### 2.1.2 启动 sentinel-dashboard ####

Sentinel 控制台下载完成后，在本地启动 Sentinel 控制台，如下所示：

> java -Dserver.port=8888 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8888 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.8.5.jar

#### 2.1.3 访问 sentinel-dashboard ####

启动后在浏览器中输入 `http://localhost:8888` 访问 Sentinel 控制台，如下所示：  
![在这里插入图片描述][6dde68e88d924ecba94f41983f165ea9.png]  
输入默认的用户名 sentinel 和密码 sentinel，登录 Sentinel 控制台，如下所示：  
![在这里插入图片描述][37adf26a98594eb48cedb67f9dd8125f.png]  
至此，Sentinel 控制台下载并启动成功

### 2.2 项目集成 Sentinel ###

1、在订单微服务的 shop-orde r的 pom.xml 文件中添加Sentinel的相关依赖，如下所示

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

2、在订单微服务的 shop-order 的 application.yml 文中加入 Sentinel 相关的配置，如下所示：

spring:
      cloud:
        sentinel:
          transport:
            port: 9999 #指定和Sentinel控制台交互的端口，任意指定一个未使用的端口即可
            dashboard: 127.0.0.1:8888 #Sentinel控制台服务地址

3、为了让大家直观的感受到 Sentinel 的功能，这里我们先在订单微服务的 OrderController 类中新增一个测试接口，如下所示：

@GetMapping(value = "/test_sentinel")
    public String testSentinel(){
        
    	log.info("测试Sentinel");
    	return "sentinel";
    }

4、启动订单微服务，在浏览器中输入 `http://localhost:8080/order/test_sentinel` 访问在订单微服务中新增的接口。

5、刷新 Sentinel 页面，会发现已经显示了订单微服务的菜单，如下所示：  
![在这里插入图片描述][b5fa1c5f7c7e4f56bedd4b56be0c8a7e.png]  
这里注意一下：

> 注意：直接启动订单微服务和 Sentinel，会发现 Sentinel 中没有订单微服务的数据，因为 Sentinel 是懒加载机制，所以需要访问一下接口，再去访问Sentinel 就有数据了

至此，订单微服务成功集成了 Sentinel

### 2.3 集成 Sentinel 限流功能 ###

#### 对提交订单的接口限流 ####

在提交订单的接口 `http://localhost:8080/order/submit_order` 上实现限流，步骤如下：

1、首先访问下提交订单的接口 `http://localhost:8080/order/submit_order` ，使得 Sentinel 中能够捕获到提交订单的接口，并点击操作中的 **流控** 按钮，如下所示：

![在这里插入图片描述][d64504b59ca346979bccdefd57e33a91.png]

2、在新增流控规则显示框中的 QPS 单机阈值设置为 1，点击新增按钮，如下所示：

![在这里插入图片描述][90f2c3d756584f18b645d141927f8c66.png]  
3、在浏览器中不断刷新 `http://localhost:8080/order/submit_order? userId=1001&productId=1001&count=1` 使得每秒访问的频率超过 1 次，会被 Sentinel 限流，如下所示：

![在这里插入图片描述][a12470c273dc47fca8e8dc93b06f0794.png]  
至此，项目中集成了 Sentinel 并使用 Sentinel 实现了接口的限流。

## 3. Feign 整合 Sentinel 实现容错 ##

我们之前在项目中集成了 Sentinel，并使用Sentinel实现了限流，如果订单微服务的下游服务，比如用户微服务和商品微服务出现故障，无法访问时，那订单微服务该如何实现服务容错呢？使用Sentinel就可以轻松实现

### 3.1 添加依赖并开启支持 ###

1、在订单微服务的 shop-order 的 pom.xml 文件中添加 Sentinel 的相关依赖，如下所示：

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

2、在订单微服务的 application.yml 文件中添加如下配置开启 Feign 对 Sentinel 的支持：

feign:
      sentinel:
        enabled: true

### 3.2 为远程调用实现容错 ###

需要在订单微服务 shop-order 中，为远程调用接口实现容错方法。

1、这里，先为用户微服务实现容错。在订单微服务中新建 `com.zzc.order.feign.fallback` 包，并在此包下创建 `UserServiceFallBack` 类实现 UserService 接口，用于调用用户微服务的容错类，如下所示：

@Component
    public class UserServiceFallBack implements UserService {
        
    
        @Override
        public User getUser(Long uid) {
        
            User user = new User();
            user.setId(-1L);
            return user;
        }
    
    }

注意：

> 容错类需要实现一个被容错的接口，并实现这个接口的方法

2、指定容错类。，在订单微服务的 `com.zzc.order.feign.UserService` 接口上的 `@FeignClient` 注解上指定容错类，如下所示：

@FeignClient(value = "server-user", fallback = UserServiceFallBack.class)
    public interface UserService {
        
    
        @GetMapping(value = "/user/get/{uid}")
        User getUser(@PathVariable("uid") Long uid);
    
    }

3、修改订单微服务的业务实现类中提交订单的业务方法，如下所示：

// ...
    if (user == null){
        
        throw new RuntimeException("未获取到用户信息: " + JSONObject.toJSONString(orderParamVo));
    }
    if (user.getId() == -1){
        
        throw new RuntimeException("触发了用户微服务的容错逻辑: " + JSONObject.toJSONString(orderParamVo));
    }
    Product product = productService.getProduct(orderParamVo.getProductId());
    if (product == null){
        
        throw new RuntimeException("未获取到商品信息: " + JSONObject.toJSONString(orderParamVo));
    }
    if (product.getId() == -1){
        
        throw new RuntimeException("触发了商品微服务的容错逻辑: " + JSONObject.toJSONString(orderParamVo));
    }
    // ...
    Result<Integer> result = productService.updateCount(orderParamVo.getProductId(), orderParamVo.getCount());
    if (result.getCode() != HttpCode.SUCCESS){
        
        throw new RuntimeException("库存扣减失败");
    }
    if (result.getCode() == 1001){
        
        throw new RuntimeException("触发了商品微服务的容错逻辑: " + JSONObject.toJSONString(orderParamVo));
    }

可以看到，修改后的提交订单的业务方法主要增加了服务容错的判断逻辑

至此，我们在项目中使用Sentinel实现了服务容错的功能

### 3.3 测试服务容错 ###

停掉所有的用户微服务和商品微服务（也就是只启动订单微服务），在浏览器中访问 `http://localhost:8080/order/submit_order?userId=1001&productId=1001&count=1` ，结果如下所示：

![在这里插入图片描述][729afe2906d34e8087e05171b108403c.png]  
当然，读者也可以测试：只启动用户、订单微服务；商品、订单微服务。

返回的原始数据：

> 触发了用户微服务的容错逻辑: \{“count”:1,“empty”:false,“productId”:1001,“userId”:1001\}

说明项目集成Sentinel成功实现了服务的容错功能

### 代码地址 ###

代码已经上传至码云，[码云地址][Link 2]

其中，数据库文件位于 `db` 文件夹下。

[05e82d0a2626426282666a5ba75bbde9.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/05e82d0a2626426282666a5ba75bbde9.png
[Link 1]: https://github.com/alibaba/Sentinel/releases
[6dde68e88d924ecba94f41983f165ea9.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/6dde68e88d924ecba94f41983f165ea9.png
[37adf26a98594eb48cedb67f9dd8125f.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/37adf26a98594eb48cedb67f9dd8125f.png
[b5fa1c5f7c7e4f56bedd4b56be0c8a7e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/b5fa1c5f7c7e4f56bedd4b56be0c8a7e.png
[d64504b59ca346979bccdefd57e33a91.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/d64504b59ca346979bccdefd57e33a91.png
[90f2c3d756584f18b645d141927f8c66.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/90f2c3d756584f18b645d141927f8c66.png
[a12470c273dc47fca8e8dc93b06f0794.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/a12470c273dc47fca8e8dc93b06f0794.png
[729afe2906d34e8087e05171b108403c.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/729afe2906d34e8087e05171b108403c.png
[Link 2]: https://gitee.com/sco5282/shop-springcloud-alibabas