Spring Cloud Alibaba Sentinel 核心概念

Sentinel作为ali开源的一款轻量级流控框架,主要以流量为切入点,从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度来帮助用户保护服务的稳定性。相比于Hystrix,Sentinel的设计更加简单,在 Sentinel中资源定义和规则配置是分离的,也就是说用户可以先通过Sentinel API给对应的业务逻辑定义资源(埋点),然后在需要的时候再配置规则,通过这种组合方式,极大的增加了Sentinel流控的灵活性。

引入Sentinel带来的性能损耗非常小。只有在业务单机量级超过25W QPS的时候才会有一些显著的影响(5% - 10% 左右),单机QPS不太大的时候损耗几乎可以忽略不计。

Sentinel提供两种埋点方式:

  • try-catch 方式(通过 SphU.entry(…)),用户在 catch 块中执行异常处理

  • if-else 方式(通过 SphO.entry(…)),当返回 false 时执行异常处理

工作流程

在此之前,需要先了解一下Sentinel的工作流程

sentinel-slot-chain-architecture

在 Sentinel里面,所有的资源都对应一个资源名称(resourceName),每次资源调用都会创建一个 Entry 对象。Entry 可以通过对主流框架的适配自动创建,也可以通过注解的方式或调用 SphU API 显式创建。Entry 创建的时候,同时也会创建一系列功能插槽(slot chain),这些插槽有不同的职责,例如默认情况下会创建一下7个插槽:

  • NodeSelectorSlot 负责收集资源的路径,并将这些资源的调用路径,以树状结构存储起来,用于根据调用路径来限流降级;
  • ClusterBuilderSlot 则用于存储资源的统计信息以及调用者信息,例如该资源的 RT, QPS, thread count 等等,这些信息将用作为多维度限流,降级的依据,对应簇点链路;
  • StatisticSlot 则用于记录、统计不同纬度的 runtime 指标监控信息;
  • FlowSlot 则用于根据预设的限流规则以及前面 slot 统计的状态,来进行流量控制,对应流控规则;
  • AuthoritySlot 则根据配置的黑白名单和调用来源信息,来做黑白名单控制,对应授权规则;
  • DegradeSlot 则通过统计信息以及预设的规则,来做熔断降级,对应熔断规则;
  • SystemSlot 则通过系统的状态,例如 load1 等,来控制总的入口流量,对应系统规则;

重要的概念:

  • slot chain:插槽
  • Node:根节点
  • Context:对资源操作时的上下文环境,每个资源操作(针对Resource进行的entry/exit)必须属于一个Context,如果程序中未指定Context,会创建name为”sentinel_default_context”的默认Context。一个Context生命周期内可能有多个资源操作,Context生命周期内的最后一个资源exit时会清理该Context,这也预示这真个Context生命周期的结束。
  • Entry:表示一次资源操作,内部会保存当前调用信息。在一个Context生命周期中多次资源操作,也就是对应多个Entry,这些Entry形成parent/child结构保存在Entry实例中

官方案例演示

我们先从官方文档提供的演示代码来进行分析

image-20211118223922490

我们来改写一下,如果只有一个资源情况如下

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package demo;

import com.alibaba.csp.sentinel.Entry;
import com.alibaba.csp.sentinel.SphU;
import com.alibaba.csp.sentinel.context.ContextUtil;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;

public class ContextDemo {
public void ContextUtil(){
//创建一个来自appA访问的Context
//Context的名称为entrance1
ContextUtil.enter("entrance1", "appA");
// Entry就是一个资源操作对象
Entry nodeA = null;
try {
//获取资源resource的entry
nodeA = SphU.entry("resource1");//后续会展开这个位置
// 如果代码走到这个位置,说明当前资源的请求通过了流控,可以继续进行相关业务处理
} catch (BlockException e) {
// 如果没有通过走到了这里,就表示请求被限流,这里进行降级操作
e.printStackTrace();
}finally {
if (nodeA != null) {
nodeA.exit();
}
}
//释放Context
ContextUtil.exit();
}
}

多个资源的情况

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public class ContextDemo {
public void ContextUtil(){
//创建一个来自appA访问的Context
//Context的名称为entrance1
ContextUtil.enter("entrance1", "appA");
// Entry就是一个资源操作对象
Entry nodeA = null;
Entry nodeB = null;
try {
//获取资源resource1的entry
nodeA = SphU.entry("resource1");
// 如果代码走到这个位置,说明当前资源的请求通过了流控,可以继续进行相关业务处理

//获取资源resource2的entry
nodeB = SphU.entry("resource2");
// 如果代码走到这个位置,说明当前资源的请求通过了流控,可以继续进行相关业务处理
} catch (BlockException e) {
// 如果没有通过走到了这里,就表示请求被限流,这里进行降级操作
e.printStackTrace();
}finally {
if (nodeA != null) {
nodeA.exit();
}
if (nodeB != null) {
nodeB.exit();
}
}
//释放Context
ContextUtil.exit();
}
}