Alibaba Sentinel 是一款高效能且輕量級的流量控制、熔斷降級解決方案。是面向分散式服務架構的高可用流量控制組件。

Sentinel 官網：https://sentinelguard.io/zh-cn/

Github：https://github.com/alibaba/Sentinel

Sentinel 是什麼

隨著微服務的流行，服務和服務之間的穩定性變得越來越重要。Sentinel 主要以流量為切入點，從流量控制、熔斷降級、系統自適應保護等多個維度來保障微服務的穩定性。

Sentinel 具有以下特徵：

• 「豐富的應用場景」：Sentinel 承接了阿里巴巴近 10 年的雙十一大促流量的核心場景，例如秒殺（即突發流量控制在系統容量可以承受的範圍）、訊息削峰填谷、叢集流量控制、實時熔斷下游不可用應用等。
• 「完備的實時監控」：Sentinel 同時提供實時的監控功能。您可以在控制檯中看到接入應用的單臺機器秒級資料，甚至 500 臺以下規模的叢集的彙總執行情況。
• 「廣泛的開源生態」：Sentinel 提供開箱即用的與其它開源框架/庫的整合模組，例如與 Spring Cloud、Dubbo、gRPC 的整合。您只需要引入相應的依賴並進行簡單的配置即可快速地接入 Sentinel。
• 「完善的 SPI 擴充套件點」：Sentinel 提供簡單易用、完善的 SPI 擴充套件介面。您可以通過實現擴充套件介面來快速地定製邏輯。例如定製規則管理、適配動態資料來源等。

「Sentinel 主要特徵」

「Sentinel 開源生態」

Sentinel 目前已經針對 Servlet、Dubbo、Spring Boot/Spring Cloud、gRPC 等進行了適配，使用者只需引入相應依賴並進行簡單配置即可非常方便地享受 Sentinel 的高可用流量防護能力。Sentinel 還為 Service Mesh 提供了叢集流量防護的能力。未來 Sentinel 還會對更多常用框架進行適配。

Sentinel 分為兩個部分:

• 核心庫（Java 客戶端）不依賴任何框架/庫，能夠運行於所有 Java 執行時環境，同時對 Dubbo / Spring Cloud 等框架也有較好的支援。
• 控制檯（Dashboard）基於 Spring Boot 開發，打包後可以直接執行，不需要額外的 Tomcat 等應用容器。

Sentinel 的歷史

• 2012 年，Sentinel 誕生，主要功能為入口流量控制。
• 2013-2017 年，Sentinel 在阿里巴巴集團內部迅速發展，成為基礎技術模組，覆蓋了所有的核心場景。Sentinel 也因此積累了大量的流量歸整場景以及生產實踐。
• 2018 年，Sentinel 開源，並持續演進。
• 2019 年，Sentinel 朝著多語言擴充套件的方向不斷探索，推出 C++ 原生版本，同時針對 Service Mesh 場景也推出了 Envoy 叢集流量控制支援，以解決 Service Mesh 架構下多語言限流的問題。
• 2020 年，推出 Sentinel Go 版本，繼續朝著雲原生方向演進。

Sentinel 核心

Sentinel 的使用可以分為兩個部分：

• 核心庫（Java 客戶端）：不依賴任何框架/庫，能夠運行於 Java 7 及以上的版本的執行時環境，同時對 Dubbo / Spring Cloud 等框架也有較好的支援（見 主流框架適配）。
• 控制檯（Dashboard）：控制檯主要負責管理推送規則、監控、叢集限流分配管理、機器發現等。

Sentinel 控制檯

Sentinel 提供一個輕量級的開源控制檯，它提供機器發現以及健康情況管理、監控（單機和叢集），規則管理和推送的功能。

官網文件：https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/控制檯

獲取控制檯

您可以從 release 頁面 下載最新版本的控制檯 jar 包。

您也可以從最新版本的原始碼自行構建 Sentinel 控制檯：

• 下載 控制檯 工程
• 使用以下命令將程式碼打包成一個 fat jar: mvn clean package

啟動控制檯

啟動命令如下，本文使用的是目前最新 1.7.2 版本：

java -Dserver.port=8080 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.7.2.jar

❝

「注意」：啟動 Sentinel 控制檯需要 JDK 版本為 1.8 及以上版本。

❞

其中 -Dserver.port=8080 用於指定 Sentinel 控制檯埠為 8080。

從 Sentinel 1.6.0 起，Sentinel 控制檯引入基本的「登入」功能，預設使用者名稱和密碼都是 sentinel。可以參考 鑑權模組文件 配置使用者名稱和密碼。

❝

注：若您的應用為 Spring Boot 或 Spring Cloud 應用，您可以通過 Spring 配置檔案來指定配置，詳情請參考 Spring Cloud Alibaba Sentinel 文件。

❞

為了方便啟動，可以編寫一個啟動指令碼 run.bat：

java -Dserver.port=8080 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard-1.7.2.jar
pause

訪問

訪問：http://localhost:8080/

輸入預設使用者名稱和密碼 sentinel 點選登入。至此控制檯就安裝完成了。

環境準備

sentinel-demo 聚合工程。SpringBoot 2.3.0.RELEASE、Spring Cloud Hoxton.SR4。

• Nacos 註冊中心
• product-service：商品服務，提供了 /product/{id} 介面
• order-service-rest：訂單服務，基於 Ribbon 通過 RestTemplate 呼叫商品服務
• order-server-feign：訂單服務，基於 Feign 通過宣告式服務呼叫商品服務

客戶端接入控制檯

控制檯啟動後，客戶端需要按照以下步驟接入到控制檯：

• 新增依賴
• 定義資源
• 定義規則

先把可能需要保護的資源定義好，之後再配置規則。也可以理解為，只要有了資源，我們就可以在任何時候靈活地定義各種流量控制規則。在編碼的時候，只需要考慮這個程式碼是否需要保護，如果需要保護，就將之定義為一個資源。

由於我們的專案是 Spring Cloud 專案，所以可以藉助官方文件來進行學習。

Spring 官網文件：https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/greenwich/spring-cloud-alibaba.html

Github 文件：https://github.com/alibaba/spring-cloud-alibaba/wiki/Sentinel

新增依賴

父工程需要新增如下依賴：

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>2.1.0.RELEASE</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

子工程需要新增如下依賴：

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

配置檔案

客戶端需要啟動 Transport 模組來與 Sentinel 控制檯進行通訊。

order-service-rest 的 application.yml

spring:
  cloud:
    # 配置 Sentinel
    sentinel:
      transport:
        port: 8719
        dashboard: localhost:8080

這裡的 spring.cloud.sentinel.transport.port 埠配置會在應用對應的機器上啟動一個 Http Server，該 Server 會與 Sentinel 控制檯做互動。比如 Sentinel 控制檯添加了一個限流規則，會把規則資料 push 給這個 Http Server 接收，Http Server 再將規則註冊到 Sentinel 中。

初始化客戶端

「確保客戶端有訪問量」，Sentinel 會在「客戶端首次呼叫的時候」進行初始化，開始向控制檯傳送心跳包。

簡單的理解就是：訪問一次客戶端，Sentinel 即可完成客戶端初始化操作，並持續向控制檯傳送心跳包。

訪問

多次訪問：http://localhost:9090/order/1 然後檢視控制檯實時監控結果如下：

定義資源

「資源」 是 Sentinel 中的核心概念之一。我們說的資源，可以是任何東西，服務，服務裡的方法，甚至是一段程式碼。最常用的資源是我們程式碼中的 Java 方法。Sentinel 提供了 @SentinelResource 註解用於定義資源，並提供了 AspectJ 的擴充套件用於自動定義資源、處理 BlockException 等。

只要通過 Sentinel API 定義的程式碼，就是資源，能夠被 Sentinel 保護起來。大部分情況下，可以使用方法簽名，URL，甚至服務名稱作為資源名來標示資源。

官網文件：https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/如何使用#定義資源

註解支援

官網文件：https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/註解支援

OrderServiceImpl.java

package com.example.service.impl;

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import com.example.pojo.Order;
import com.example.service.OrderService;
import com.example.service.ProductService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.Arrays;

@Service
public class OrderServiceImpl implements OrderService {

    @Autowired
    private ProductService productService;

    /**
     * 根據主鍵和訂單編號查詢訂單
     *
     * @param id
     * @param orderNo
     * @return
     */
    @Override
    @SentinelResource(value = "selectOrderByIdAndOrderNo",
            blockHandler = "selectOrderByIdAndOrderNoBlockHandler",
            fallback = "selectOrderByIdAndOrderNoFallback")
    public Order selectOrderByIdAndOrderNo(Integer id, String orderNo) {
        return new Order(id, orderNo, "中國", 2666D,
                Arrays.asList(productService.selectProductById(1)));
    }

    // 服務流量控制處理，引數最後多一個 BlockException，其餘與原函式一致。
    public Order selectOrderByIdAndOrderNoBlockHandler(Integer id, String orderNo,
                                                       BlockException ex) {
        // Do some log here.
        ex.printStackTrace();
        return new Order(id, "服務流量控制處理-託底資料", "中國", 2666D,
                Arrays.asList(productService.selectProductById(1)));
    }

    // 服務熔斷降級處理，函式簽名與原函式一致或加一個 Throwable 型別的引數
    public Order selectOrderByIdAndOrderNoFallback(Integer id, String orderNo,
                                                   Throwable throwable) {
        System.out.println("order-service 服務的 selectOrderById 方法出現異常，異常資訊如下："
                + throwable);
        return new Order(id, "服務熔斷降級處理-託底資料", "中國", 2666D,
                Arrays.asList(productService.selectProductById(1)));
    }

}

ProductServiceImpl.java

package com.example.service.impl;

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import com.example.pojo.Product;
import com.example.service.ProductService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

/**
 * 商品管理
 */
@Service
public class ProductServiceImpl implements ProductService {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    /**
     * 根據主鍵查詢商品
     *
     * @param id
     * @return
     */
    @SentinelResource(value = "selectProductById",
            blockHandler = "selectProductByIdBlockHandler", fallback = "selectProductByIdFallback")
    @Override
    public Product selectProductById(Integer id) {
        return restTemplate.getForObject("http://product-service/product/" + id, Product.class);
    }

    // 服務流量控制處理，引數最後多一個 BlockException，其餘與原函式一致。
    public Product selectProductByIdBlockHandler(Integer id, BlockException ex) {
        // Do some log here.
        ex.printStackTrace();
        return new Product(id, "服務流量控制處理-託底資料", 1, 2666D);
    }

    // 服務熔斷降級處理，函式簽名與原函式一致或加一個 Throwable 型別的引數
    public Product selectProductByIdFallback(Integer id, Throwable throwable) {
        System.out.println("product-service 服務的 selectProductById 方法出現異常，異常資訊如下："
                + throwable);
        return new Product(id, "服務熔斷降級處理-託底資料", 1, 2666D);
    }

}

❝

注意：註解方式埋點不支援 private 方法。

❞

@SentinelResource 用於定義資源，並提供可選的異常處理和 fallback 配置項。 @SentinelResource 註解包含以下屬性：

• value：資源名稱，必需項（不能為空）
• entryType：entry 型別，可選項（預設為 EntryType.OUT）
• blockHandler / blockHandlerClass: blockHandler對應處理 BlockException 的函式名稱，可選項。blockHandler 函式訪問範圍需要是 public，返回型別需要與原方法相匹配，引數型別需要和原方法相匹配並且最後加一個額外的引數，型別為 BlockException。blockHandler 函式預設需要和原方法在同一個類中。若希望使用其他類的函式，則可以指定 blockHandlerClass 為對應的類的 Class 物件，注意對應的函式必需為 static 函式，否則無法解析。
• fallback：fallback 函式名稱，可選項，用於在丟擲異常的時候提供 fallback 處理邏輯。fallback 函式可以針對所有型別的異常（除了 exceptionsToIgnore 裡面排除掉的異常型別）進行處理。fallback 函式簽名和位置要求：

  • 返回值型別必須與原函式返回值型別一致；
  • 方法引數列表需要和原函式一致，或者可以額外多一個 Throwable 型別的引數用於接收對應的異常。
  • fallback 函式預設需要和原方法在同一個類中。若希望使用其他類的函式，則可以指定 fallbackClass 為對應的類的 Class 物件，注意對應的函式必需為 static 函式，否則無法解析。
• defaultFallback（since 1.6.0）：預設的 fallback 函式名稱，可選項，通常用於通用的 fallback 邏輯（即可以用於很多服務或方法）。預設 fallback 函式可以針對所有型別的異常（除了 exceptionsToIgnore 裡面排除掉的異常型別）進行處理。若同時配置了 fallback 和 defaultFallback，則只有 fallback 會生效。defaultFallback 函式簽名要求：

  • 返回值型別必須與原函式返回值型別一致；
  • 方法引數列表需要為空，或者可以額外多一個 Throwable 型別的引數用於接收對應的異常。
  • defaultFallback 函式預設需要和原方法在同一個類中。若希望使用其他類的函式，則可以指定 fallbackClass 為對應的類的 Class 物件，注意對應的函式必需為 static 函式，否則無法解析。
• exceptionsToIgnore（since 1.6.0）：用於指定哪些異常被排除掉，不會計入異常統計中，也不會進入 fallback 邏輯中，而是會原樣丟擲。

❝

注：1.6.0 之前的版本 fallback 函式只針對降級異常（DegradeException）進行處理，「不能針對業務異常進行處理」。

❞

特別地，若 blockHandler 和 fallback 都進行了配置，則被限流降級而丟擲