[Java知识库]Spring Cloud Alibaba - Sentinel（二）熔断、热点、授权

一、熔断降级

熔断降级是一种基于消费者报复自身的手段，在调用提供方的接口时，基于慢调用比例、异常比例、异常数进行熔断降级。

1. 熔断策略

1.1 慢调用比例

慢调用比例 (SLOW_REQUEST_RATIO)：选择以慢调用比例作为阈值，需要设置允许的慢调用 RT（即最大的响应时间），请求的响应时间大于该值则统计为慢调用。当单位统计时长（statIntervalMs）内请求数目大于设置的最小请求数目，并且慢调用的比例大于阈值，则接下来的熔断时长内请求会自动被熔断。经过熔断时长后熔断器会进入探测恢复状态（HALF-OPEN 状态），若接下来的一个请求响应时间小于设置的慢调用 RT 则结束熔断，若大于设置的慢调用 RT 则会再次被熔断。

示例代码：

@GetMapping("/test")
public String test() {
    try {
    	Thread.sleep(1000);
    } catch (Exception e) {

    }
    return "服务降级";
}

如上配置：代表在3秒内请求次数超过2次，且RT大于1秒的比例大于0.5就会进入熔断，熔断后会持续10秒。10秒后会进入半开状态，如果这时候过来的请求如果依旧是大于1秒的慢请求就继续熔断10秒，再进入半开状态。如果这时候过来的不是大于1秒的慢请求就恢复正常。

1.2 异常比例

异常比例 (ERROR_RATIO)：当单位统计时长（statIntervalMs）内请求数目大于设置的最小请求数目，并且异常的比例大于阈值，则接下来的熔断时长内请求会自动被熔断。经过熔断时长后熔断器会进入探测恢复状态（HALF-OPEN 状态），若接下来的一个请求成功完成（没有错误）则结束熔断，否则会再次被熔断。异常比率的阈值范围是 [0.0, 1.0]，代表 0% - 100%。

示例代码：

@GetMapping("/test2")
public String test2() {
    int a = 1 / 0;
    return "服务降级";
}

如上配置：代表在1秒内请求次数超过10次，且异常比例大于0.5就会进入熔断，熔断后会持续10秒。10秒后会进入半开状态，如果这时候过来的请求依旧异常就继续熔断10秒，再进入半开状态。如果这时候过来的请求没有异常就恢复正常。

1.3 异常数

异常数 (ERROR_COUNT)：当单位统计时长内的异常数目超过阈值之后会自动进行熔断。经过熔断时长后熔断器会进入探测恢复状态（HALF-OPEN 状态），若接下来的一个请求成功完成（没有错误）则结束熔断，否则会再次被熔断。注意：异常降级仅针对业务异常，对 Sentinel 限流降级本身的异常（BlockException）不生效。

示例代码：

@GetMapping("/err")
public String err() {
    int a = 1 / 0;
    return "服务降级";
}

如上配置：代表在1秒内请求次数超过4次，且异常数超2个就会进入熔断，熔断后会持续10秒。10秒后会进入半开状态，如果这时候过来的请求依旧异常就继续熔断10秒，再进入半开状态。如果这时候过来的请求没有异常就恢复正常。

2. 整合OpenFeign降级

2.1 引入依赖

<!-- sentinel流控组件 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>
<!--openfeign远程调用-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

2.2 添加bootstrap.yml

原来我们使用的是feign.hystrix.enabled=true 来开启feign调用的熔断降级。现在使用的是sentinel

feign:
  sentinel:
    enabled: true

2.3 在程序中使用配置

新建一个类，实现feign接口，将新建的对象注入到上下文中。

@Component
public class StockFeignFallback implements StockFeign {
    @Override
    public String reduce(String id) {
        return "服务降级了。。。。";
    }
}

在Feign上添加fallback就行了。

@FeignClient(name = "stock-service", path = "/stock",fallback = StockFeignFallback.class)
public interface StockFeign {
    @GetMapping("/reduce/{id}")
    String reduce(@PathVariable("id") String id);
}

这样OpenFeign的降级就配置完成了。

二、热点参数限流

热点即经常访问的数据。很多时候我们希望统计某个热点数据中访问频次最高的数据，并对其访问进行限制。

如下，我们存在一个根据id获取商品的接口，其中id为2的是热点数据，其他的为普通数据，现在我们要这个接口对获取普通数据没有影响，热点数据进行限制。

注意：

• 热点参数限流必须使用@SentinelResource注解，所以必须自己写一个blockHandler，而不能使用全局异常配置。
• 参数类型必须是7中基本类型才可以生效。

@GetMapping("/getById/{id}")
@SentinelResource(value = "getById", blockHandler = "getByIdBlockHandle")
public String getById(@PathVariable("id") Integer id) {
    log.info("获取商品！{}", id);
    return "获取商品成功.";
}

public String getByIdBlockHandle(@PathVariable("id") Integer id, BlockException blockException) {
   return "获取商品接口热点参数限流";
}

在sentinel的簇点链路也面找到getById资源进行热点设置，如下表示1秒以内索引为0的参数访问超过300就进行热点参数限流。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

设置完成后点击编辑，这时候会出现高级选项。进行高级选项配置。针对索引为0的参数，值为2的参数限流阈值为50。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

三、系统规则

在我们真正的微服务中，可能并没有让我们能找到流量访问的规律，但是这时我们还是需要保证系统的高可用，这种情况我们需要对整个系统配置一个兜底的方案。

Sentinel 系统自适应限流从整体维度对应用入口流量进行控制，结合应用的 Load、CPU 使用率、总体平均 RT、入口 QPS 和并发线程数等几个维度的监控指标，通过自适应的流控策略，让系统的入口流量和系统的负载达到一个平衡，让系统尽可能跑在最大吞吐量的同时保证系统整体的稳定性。

• Load 自适应（仅对 Linux/Unix-like 机器生效）：系统的 load1 作为启发指标，进行自适应系统保护。当系统load1 超过设定的启发值，且系统当前的并发线程数超过估算的系统容量时才会触发系统保护（BBR 阶段）。系统容量由系统的 maxQps * minRt 估算得出。设定参考值一般是 CPU cores * 2.5。
• CPU usage（1.5.0+ 版本）：当系统 CPU 使用率超过阈值即触发系统保护（取值范围 0.0-1.0），比较灵敏。
• 平均 RT：当单台机器上所有入口流量的平均 RT 达到阈值即触发系统保护，单位是毫秒。
• 并发线程数：当单台机器上所有入口流量的并发线程数达到阈值即触发系统保护。
• 入口 QPS：当单台机器上所有入口流量的 QPS 达到阈值即触发系统保护。

我们可以在系统规则上新增系统规则，可以按照一下几个维度进行规则设置。到时候达到这个设定值就会触发整个系统的降级。

四、授权控制规则

很多时候，我们需要根据调用来源来判断该次请求是否允许放行，这时候可以使用 Sentinel 的来源访问控制（黑白名单控制）的功能。来源访问控制根据资源的请求来源（origin）限制资源是否通过，若配置白名单则只有请求来源位于白名单内时才可通过；若配置黑名单则请求来源位于黑名单时不通过，其余的请求通过。

来源访问控制规则（AuthorityRule）非常简单，主要有以下配置项：

• resource：资源名，即限流规则的作用对象。
• limitApp：对应的黑名单/白名单，不同 origin 用 , 分隔，如 appA,appB。
• strategy：限制模式，AUTHORITY_WHITE 为白名单模式，AUTHORITY_BLACK 为黑名单模式，默认为白名单模式。

如下图所示：

这代表我们对/stock/reduce/{id}进行了授权规则配置，只允许order-service进行访问。我们只需要在stock-service服务实现RequestOriginParser接口

@Component
@Slf4j
public class MyRequestOriginParser implements RequestOriginParser {
    @Override
    public String parseOrigin(HttpServletRequest httpServletRequest) {
        String serverName = httpServletRequest.getHeader("serviceName");
        log.info("服务名称==>>：{}", serverName);
        return serverName;
    }
}

在我们调用方的话有很多地方可以在header上添加serviceName

feign调用中，我们可以实现RequestInterceptor，在请求中添加请求头

@Component
@Slf4j
public class FeignRequestInterceptor implements RequestInterceptor {

    @Resource
    private Environment environment;

    @Override
    public void apply(RequestTemplate requestTemplate) {
        // 业务逻辑 假设在这里带上token
        String access_token = UUID.randomUUID().toString();
        requestTemplate.header("Authorization", access_token);
        requestTemplate.header("serviceName", environment.getProperty("spring.application.name"));
    }

}

如果是通过gateway路由请求的话也可以在gateway中进行如下配置

spring:
  cloud:
    gateway:
      default-filters:
        - AddRequestHeader=serviceName,gateway

--------------最后感谢大家的阅读，愿大家技术越来越流弊！--------------

--------------也希望大家给我点支持，谢谢各位大佬了！！！--------------

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