面试官：关于 Sentinel 你知道多少？

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2023年11月22日 12:45 · 阅读数 34

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一. 前言

这一篇就基于生产用法来看一下整个 Sentinel 的流程。并且来了解一下生产级的 Sentinel 有哪些关注点。

Sentinel 官方文档里面就很完善了，我尽量挑里面没有的说说：

sentinelguard.io/zh-cn/docs/…

二. 宏观概念

2.1 基于应用

Sentinel 常见有2种形式 , 基于单机的手动配置模式和基于 Dashboard 的可视化配置模式：

单机模式

依赖：com.alibaba.csp:sentinel-core

public void test() throws InterruptedException {
    // S1 : 初始化 Rule 规则
    initFlowRules();
    while (true) {
        Entry entry = null;
        try {
            // S2 : 标注需要处理的 Resource 类型，和配置中的一一对应
            entry = entry("HelloWorld");
            System.out.println("OK.业务成功执行");
        } catch (BlockException e1) {
            System.out.println("ERROR.业务被阻塞!");
            Thread.sleep(300);
        } finally {
            if (entry != null) {
                entry.exit();
            }
        }
    }
}

private static void initFlowRules() {
    List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
    FlowRule rule = new FlowRule();

    // 定义 Rule 规则，这里基于 QPS ，每秒可以请求三次
    rule.setResource("HelloWorld");
    rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
    rule.setCount(3);
    rules.add(rule);
    FlowRuleManager.loadRules(rules);
}

在这套使用中我们可以进行扩展思考：
- 单机模式关注面是当前 Pod 节点，也就是说它没有上报的功能
- 单机场景下只需要在 initFlowRules 环节中通过 FlowRuleManager.loadRules 就可以开启限流
- 这类方式规则不能持久化，或者说现阶段好的持久化方式都需要定制
- 不具备图形界面，没有可观测性，不能实时调节
- 只需要引入一个小小的包就能实现自定义的拦截，相对其实很轻量级了

单机-升级版

依赖（在上述基础上）: com.alibaba.csp:sentinel-annotation-aspectj


@Bean
public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
    return new SentinelResourceAspect();
}

@SentinelResource(value="annotationSource")
public void test(){
    System.out.println("OK.业务成功执行");
}

整体用法和上述一样，最大的区别在于基于注解实现
核心功能还是基于 AOP 原理，只不过是在 AOP 里面帮忙操作了 Entry

集群-外部DataSource

因为默认情况下 Sentinel 都是内存保存的配置，基于初始化的配置进行的流程。

所以一般情况下，会自定义数据源，并且设置动态的处理。

这一块本期不深入，后续文章再细说。

Dashbaord 集群版

上面的一切问题都在于单机场景，没办法链接到集群，这里面就涉及到一个问题：

集群之间机器与机器的情况需要上报 -> 汇总 -> 分析 -> 下发
那么就需要一个服务器来进行数据汇总
需要具体的上报策略，因为每一个请求来了都上报肯定是不现实的，会影响到接口的性能

// S1 : 首先基于官方文档创建好 Dashboard
https://sentinelguard.io/zh-cn/docs/dashboard.html 


// S2 : 集成方式
- 依赖包 ： com.alibaba.csp # sentinel-transport-simple-http
- 配置项 ： 
    - -Dcsp.sentinel.dashboard.server=127.0.0.1:8080

好了，基础原理的使用到这里就结束了，下面开始概念性的学习。

2.2 基于概念

基本概念也是文档里面直接就有的，不深入就做一些总结

资源： sentinel 中被保护的对象，可以是方法，接口，url 等等
Entry ： Entry 标识一个资源的入口，通过 Entry 对资源进行保护
规则：对资源的访问策略，包括流量，熔断，热点等
- 流量控制规则 ：基于不同的模式对流量进行控制，可以直接拒绝 / 等待
- 熔断降级规则 ：当达到异常比例的时候触发熔断
- 系统保护规则 ：基于 CPU ，负载，整体 QPS ，线程数多个指标进行自适应的流控
- 访问控制规则 ：资源的黑白名单控制（Sentinel 做这个感觉定位上有的不符合）
- 热点规则 ：对热点数据（集成访问的，访问频繁的）进行针对性的流控

控制台 Dashboard 的作用是什么？

@ sentinelguard.io/zh-cn/docs/…

总结一下，控制台除了能实时监控，其他一大重要功能在于规则管理和推送，也就是说完全可以把 Dashboard 看成 Sentinel 的 Server 端。

Dashboard 本体默认是不支持数据持久化的，应用重启后配置就失效了，所以一般情况下我们会持久化 Sentinel 配置，具体见下文持久化的配置。

Sentinel 简单原理讲述

Sentinel 当触发资源入口后进入处理流程，其核心流程是在一个 Slot 链中进行的，Slot 链是 Sentinel 中的功能插槽，各自负责的功能不同。

包括用于存储的几个： NodeSelectorSlot （存储是搜集资源路径），ClusterBuilderSlot （存储资源的统计信息以及调用者信息）指标，StatisticSlot （用于记录 Runtime）.

另外就是实际进行控制的 Slot 包括： FlowSlot （用于流量控制），AuthoritySlot （用于黑白名单控制），DegradeSlot （熔断降级）以及 SystemSlot （系统指标控制）。

当通过 DefaultProcessorSlotChain 链表触发执行这些 Slot 后，Slot 会调用到其各自的 Check 用于校验是否符合当前配置的策略。

以 FlowSlot 为例 :

S1 : 首先通过 SphU # entry 触发资源入口处理
S2 : 通过一系列处理来到 DefaultProcessorSlotChain # entry 从而处理链表
S3 : 进入到 FlowSlot 来进行流量控制，由 Slot 中调用 Check
S4 : 进入 FlowRuleChecker 判断当前的流量情况是否满足规则
S5 : 满足则通过当前校验，不满足抛出 FlowException 被外部捕获进行处理

其他基础原理

每个功能点都能讲一下，但是这篇文章篇幅就会太长了，推荐直接看文档。

不想看的可以关注我，后续应该会推出基于生产的使用和原理讲解。

三. 生产级有哪些使用技巧

3.1 关于限流的方式

Sentinel 的限流主要是针对于入站流量限流，也就是说优先保护应用的稳定。

入站防护的方案很简单，添加注解或者定义资源入口就行。

但是很多场景下我们需要考虑出站流量，我们通常不能保证下游系统是否能承载足够的并发，这样的情况下就需要对出站流量进行控制，分为几个层级：

优先基于业务处理 ：例如通过MQ来消费的场景，最简单的就是减少 MQ 的消费线程，其次就是减少业务的处理线程。通常不建议使用 Thread.sleep 的方案，那样其实资源并没有节省出来。
合理区分渠道 ：不同的渠道接收的能力不一样，可以通过区分线程池处理，也不用在意精准的数值， 如果特殊的场景可以考虑上动态线程池。
能动态限流是最好的了 ：我们没有实现这种限流，但是这种限流属于比较理想，但是能实现则作用很大。能基于 Response 时间等参数实现限流最好。

3.2 关于持久化定制和配置

单纯的使用功能有时候并不能满足我们的需求，在一些场景里面我们就需要进行定制化操作了：

@ sentinelguard.io/zh-cn/docs/…

扩展主要在 Dashboard 中进行，主要包括：规则，数据源

定义自定义的 Sentinel 规则链：

S1 : 创建一个 Slot 对象，继承 AbstractLinkedProcessorSlot
S2 : 创建一个 ChainBuilder 对象，继承CustomSlotChainBuilder
S3 : SPI 注入 Builder 对象（META-INF）

// S1 : 
public class TestAnalyseSlot  extends AbstractLinkedProcessorSlot<DefaultNode> {

    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Override
    public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, DefaultNode param, int count, boolean prioritized, Object... args) throws Throwable {
        logger.info("成功进入分析代码");
        logger.info("Current entry resource: {}", context.getCurEntry().getResourceWrapper().getName());
        fireEntry(context, resourceWrapper, param, count, prioritized, args);
    }

    @Override
    public void exit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args) {
    }
}

// S2 : 
public class CustomSlotChainBuilder implements SlotChainBuilder {

    private final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(this.getClass());

    @Override
    public ProcessorSlotChain build() {
        logger.info("添加自定义限流链路");
        ProcessorSlotChain chain = new DefaultSlotChainBuilder().build();
        chain.addLast(new TestAnalyseSlot());
        return chain;
    }
}


// S3 : 在 Resource 下面创建 
- 文件路径 ：META-INF/services/com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.SlotChainBuilder
# 自定义 Slot
com.alibaba.csp.sentinel.demo.spring.webmvc.customer.CustomSlotChainBuilder

面试官：关于 Sentinel 你知道多少？

自定义 Resource ：

@ sentinelguard.io/zh-cn/docs/…

大多数都已经有具体的实现方式了，包括 Nacos 和 File ，Zookeeper 等等。

另外要注意的是，这些配置信息是直接从 Client 到 DataSource ，而不是先到 dashboard 再到 DataSource。

所以 dashboard 只做了数据的汇总和配置的展示，并没有直接存储配置。

这一块比较多，放在这一篇不合适，下一篇单独讲！！

3.3 关于 Sentinel 的整合

Sentinel 在很多场景下都会配置其他的组件使用，例如 SpringGateway 等

配合 SpringGateway ：Spring 网关是可以直接集成 Sentinel 的，分为2步

S1 ：引入 Sentinel Cloud + Sentinel Gateway 依赖
S2 : 对网关进行配置，添加 Sentinel 拦截

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

spring:
  application:
    name: gateway
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1     # nacos注册地址
      config:
        server-addr: 127.0.0.1     # 远程配置地址
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080       # sentinel注册地址
      # 直接建立心跳
      eager: true
      scg:
        # 限流后的响应配置
        fallback:
          content-type: application/json
          # 模式 response、redirect
          mode: response
          # 响应状态码
          response-status: 429
          # 响应信息
          response-body: 限流文案

具体的可以参考这篇文档： blog.csdn.net/qq_43437874…

支持组件列表

对于一些特殊的组件，Sentinel 专门提供了 adapter 用于快速集成：

用于集成 gprc : sentinel-grpc-adapter
用于集成 Dubbo ： sentinel-dubbo-adapter

具体的看 sentinelguard.io/zh-cn/docs/…

3.4 关于 Sentinel 的性能问题

有的时候我们也要考虑 Sentinel 的性能问题，比较3种常见场景的即可：

循环数	普通操作	流控操作	上报类型
300000	800	900	1200
3000000	7521	9062	10658

耗时主要是本地运行,没上监控，就本地打印时间取一个平均值，虽然不能说完全正确，但是大致也能看出时间曲线：

正常流程 < 本地流控 < 上报流控。 所以当流控上报的时候确实是会产生一些资源的消耗的。

但是！！注意了，这里差异明显是由于我执行代码只是一句打印，所以差异会很明显。在300万操作情况下，也只是多耗时2秒左右，如果算上一些复杂的流控操作，我想这个耗时也是可以接受的。

另外由于执行的 dashboard 是在本机，所以这里没有把网络消耗考虑在内，这个才是大头。

至于资源占用上，一般都可以不考虑。在整个应用尺度上考虑这些小的占用意义不大。

总结

Sentinel 是我读的几个开源里面文档和源码都很清晰的，分包明确。所以读在这一块源码难度不高，可以尝试下。

Sentinel 还有2大重要的概念没在这一篇说，因为篇幅有限，但是会放在后续的计划中：

Sentinel 自定义数据源的处理
Sentinel 上报和集群同步的流程

欢迎关注，这个月会全部捋清楚。

转载自:https://juejin.cn/post/7300102080903200779

面试官 ： 关于 Sentinel 你知道多少 ？

一. 前言

二. 宏观概念

2.1 基于应用

2.2 基于概念

三. 生产级有哪些使用技巧

3.1 关于限流的方式

3.2 关于持久化定制和配置

3.3 关于 Sentinel 的整合

3.4 关于 Sentinel 的性能问题

总结

面试官：关于 Sentinel 你知道多少？