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這篇文章主要介紹“Sentinel如何攔截異常流量”，在日常操作中，相信很多人在Sentinel如何攔截異常流量問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Sentinel如何攔截異常流量”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！
各位在家里用電的過程中，一定也經歷過「跳閘」。這個「閘」就是在電量超過負荷的時候用來保護我們用電安全的，也被稱為「斷路器」，還有個響亮的英文名 -- CircuitBreaker。
和用電安全一樣，對于「限流」、「降級」、「熔斷」...，你我應該也都耳熟能詳。我們開發的各類軟件、系統、互聯網應用等為了不被異常流量壓垮，也需要一個斷路器。
在 Spring 應用中，使用斷路器很方便，我們可以使用 Spring Cloud CircuitBreaker。
Spring Cloud Circuit Breaker 是啥？如果你熟悉 Spring 是什么人的話，你能猜個八九不離十。和Spring Data JPA 這些類似，Spring 他又搞了個抽象的，標準的API 出來。這次他抽象的是關于降級熔斷的「斷路器」。有了這一層，具體實現是誰可以方便的更換，我們使用的代碼里改動基本為0。
我們先來從官方Demo有個初步印象：
@RestControllerpublic class DemoController { private CircuitBreakerFactory circuitBreakerFactory; private HttpBinService httpBin; public DemoController(CircuitBreakerFactory circuitBreakerFactory, HttpBinService httpBinService) { this.circuitBreakerFactory = circuitBreakerFactory; this.httpBin = httpBinService; } @GetMapping("/delay/{seconds}") public Map delay(@PathVariable int seconds) { return circuitBreakerFactory.create("delay").run(httpBin.delaySuppplier(seconds), t -> { Map<String, String> fallback = new HashMap<>(); fallback.put("hello", "world"); return fallback; }); }}
千言萬語，總結出來這樣一句circuitBreakerFactory.create("delay").run()
因為是抽象，對應的實現就有好多種啦。
目前支持的實現有：
Hystrix
Resilience4j
Sentinel
Spring Retry
而抽象相當于定了個標準，像JDBC一樣，無論我們把數據庫換成了MySQL，Oracle 還是SQLite，接口等非特定類型的代碼都不需要改變。斷路器也一樣。
這里的斷路器工廠，創建方法都是標準的。具體這里執行業務邏輯的時候斷路器實現要怎樣進行攔截降級，就可以交給具體的實現來完成。
這次，我們以開源的 Sentinel 為例，來看看他們是怎樣攔住異常流量的。
首先，因為是Spring Cloud，所以還會基于 Spring Boot 的 Autoconfiguration。以下是配置類，我們看到生成了一個工廠。
public class SentinelCircuitBreakerAutoConfiguration { @Bean @ConditionalOnMissingBean(CircuitBreakerFactory.class) public CircuitBreakerFactory sentinelCircuitBreakerFactory() { return new SentinelCircuitBreakerFactory(); } }
在我們實際代碼執行邏輯的時候，create 出來的是什么呢？
是個斷路器 CircuitBreaker，用來執行代碼。
public interface CircuitBreaker {default <T> T run(Supplier<T> toRun) {return run(toRun, throwable -> {throw new NoFallbackAvailableException("No fallback available.", throwable);});};<T> T run(Supplier<T> toRun, Function<Throwable, T> fallback);}
包含兩個執行的方法，需要在的時候可以指定fallback邏輯。具體到 Sentinel 是這樣的：
public CircuitBreaker create(String id) { SentinelConfigBuilder.SentinelCircuitBreakerConfiguration conf = getConfigurations() .computeIfAbsent(id, defaultConfiguration); return new SentinelCircuitBreaker(id, conf.getEntryType(), conf.getRules()); }
你會看到創建了一個SentinelCircuitBreaker。我們的業務邏輯，就會在這個斷路器里執行,run方法就是各個具體實現的舞臺。
@Override public <T> T run(Supplier<T> toRun, Function<Throwable, T> fallback) { Entry entry = null; try { entry = SphU.entry(resourceName, entryType); // If the SphU.entry() does not throw `BlockException`, it means that the // request can pass. return toRun.get(); } catch (BlockException ex) { // SphU.entry() may throw BlockException which indicates that // the request was rejected (flow control or circuit breaking triggered). // So it should not be counted as the business exception. return fallback.apply(ex); } catch (Exception ex) { // For other kinds of exceptions, we'll trace the exception count via // Tracer.trace(ex). Tracer.trace(ex); return fallback.apply(ex); } finally { // Guarantee the invocation has been completed. if (entry != null) { entry.exit(); } } }
OK，到此為止， Spring Cloud CircuitBreaker 已經展現完了。其它的細節都放到了具體實現的「盒子」里。下面我們把這個盒子打開。
Sentinel 是個熔斷降級框架，官方這樣自我介紹：
面向分布式服務架構的高可用流量控制組件,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幫助用戶保障微服務的穩定性。
官網的這張代碼截圖簡潔的說明了他是怎樣工作的
擋在業務代碼的前面，有事兒先沖它來，能通過之后才走業務邏輯，和各類闖關還真類似。
在上面 CircuitBreaker 的 run 方法里，咱們一定都注意到了這句
entry = SphU.entry(resourceName, entryType);
這就是一切攔截的秘密。
無論我們是通過前面的CircuitBreaker的方式，還是 @SentinelResource 這種注解形式，還是通過 Interceptor 的方式，沒什么本質區別。只是觸發點不一樣。最后都是通過SphU來搞定。
既然是攔截，那一定要攔下來做這樣或那樣的檢查。
實際檢查的時候，entry 里核心代碼有這些：
Entry entryWithPriority(ResourceWrapper resourceWrapper, ...) throws BlockException { ProcessorSlot<Object> chain = lookProcessChain(resourceWrapper); Entry e = new CtEntry(resourceWrapper, chain, context); try { chain.entry(context, resourceWrapper,...); } catch (BlockException e1) { e.exit(count, args); throw e1; } return e; }
注意這里的ProcessorSlot<Object> chain = lookProcessChain(resourceWrapper);會在請求過來處理的時候，如果未初始化處理鏈，則進行初始化，將各種first,next設置好，后面的請求都會按這個來處理。所有需要攔截的Slot，都會加到這個 chain 里面，再逐個執行 chain 里的 slot。和Servlet Filter 類似。
chain里都加了些啥呢？
public class HotParamSlotChainBuilder implements SlotChainBuilder { public ProcessorSlotChain build() { ProcessorSlotChain chain = new DefaultProcessorSlotChain(); chain.addLast(new NodeSelectorSlot()); chain.addLast(new ClusterBuilderSlot()); chain.addLast(new LogSlot()); chain.addLast(new StatisticSlot()); chain.addLast(new ParamFlowSlot()); chain.addLast(new SystemSlot()); chain.addLast(new AuthoritySlot()); chain.addLast(new FlowSlot()); chain.addLast(new DegradeSlot()); return chain; }
初始的時候，first 指向一個匿名內部類，這些加進來的slot，會在每次addLast的時候，做為鏈的next，
AbstractLinkedProcessorSlot<?> end = first;@Overridepublic void addFirst(AbstractLinkedProcessorSlot<?> protocolProcessor) {protocolProcessor.setNext(first.getNext());first.setNext(protocolProcessor);if (end == first) {end = protocolProcessor;}}@Overridepublic void addLast(AbstractLinkedProcessorSlot<?> protocolProcessor) {end.setNext(protocolProcessor);end = protocolProcessor;}
而每個 slot，有自己的特定用處，處理完自己的邏輯之后，會通過 fireEntry 來觸發下一個 slot的執行。
給你一張長長的線程調用棧就會過分的明顯了：
java.lang.Thread.State: RUNNABLE at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowSlot.checkFlow(FlowSlot.java:168) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowSlot.entry(FlowSlot.java:161) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowSlot.entry(FlowSlot.java:139) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.authority.AuthoritySlot.entry(AuthoritySlot.java:39) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.authority.AuthoritySlot.entry(AuthoritySlot.java:33) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemSlot.entry(SystemSlot.java:36) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemSlot.entry(SystemSlot.java:30) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.param.ParamFlowSlot.entry(ParamFlowSlot.java:39) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.param.ParamFlowSlot.entry(ParamFlowSlot.java:33) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.statistic.StatisticSlot.entry(StatisticSlot.java:57) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.statistic.StatisticSlot.entry(StatisticSlot.java:50) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.logger.LogSlot.entry(LogSlot.java:35) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.logger.LogSlot.entry(LogSlot.java:29) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.clusterbuilder.ClusterBuilderSlot.entry(ClusterBuilderSlot.java:101) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.clusterbuilder.ClusterBuilderSlot.entry(ClusterBuilderSlot.java:47) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32) at com.alibaba.csp.sentinel.slots.nodeselector.NodeSelectorSlot.entry(NodeSelectorSlot.java:171) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.fireEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:32) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.DefaultProcessorSlotChain$1.entry(DefaultProcessorSlotChain.java:31) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.AbstractLinkedProcessorSlot.transformEntry(AbstractLinkedProcessorSlot.java:40) at com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.DefaultProcessorSlotChain.entry(DefaultProcessorSlotChain.java:75) at com.alibaba.csp.sentinel.CtSph.entryWithPriority(CtSph.java:148) at com.alibaba.csp.sentinel.CtSph.entryWithType(CtSph.java:347) at com.alibaba.csp.sentinel.CtSph.entryWithType(CtSph.java:340) at com.alibaba.csp.sentinel.SphU.entry(SphU.java:285)
降級有三種類型
每種類型，都會根據對應的配置項數據比對，不符合就中斷，中斷之后也不能一直斷著，啥時候再恢復呢？就根據配置的時間窗口，會啟動一個恢復線程，到時間就會調度，把中斷標識恢復。
public boolean passCheck(Context context, DefaultNode node, int acquireCount, Object... args) { if (cut.get()) { return false; } ClusterNode clusterNode = ClusterBuilderSlot.getClusterNode(this.getResource()); if (clusterNode == null) { return true; } if (grade == RuleConstant.DEGRADE_GRADE_RT) { double rt = clusterNode.avgRt(); if (rt < this.count) { passCount.set(0); return true; } // Sentinel will degrade the service only if count exceeds. if (passCount.incrementAndGet() < rtSlowRequestAmount) { return true; } } else if (grade == RuleConstant.DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_RATIO) { double exception = clusterNode.exceptionQps(); double success = clusterNode.successQps(); double total = clusterNode.totalQps(); // If total amount is less than minRequestAmount, the request will pass. if (total < minRequestAmount) { return true; } // In the same aligned statistic time window, // "success" (aka. completed count) = exception count + non-exception count (realSuccess) double realSuccess = success - exception; if (realSuccess <= 0 && exception < minRequestAmount) { return true; } if (exception / success < count) { return true; } } else if (grade == RuleConstant.DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_COUNT) { double exception = clusterNode.totalException(); if (exception < count) { return true; } } if (cut.compareAndSet(false, true)) { ResetTask resetTask = new ResetTask(this); pool.schedule(resetTask, timeWindow, TimeUnit.SECONDS); } return false; }
恢復做了兩件事：一、把passCount設置成0，二、中斷標識還原
上面介紹了對請求的攔截處理，這其中最核心的，也就是我們最主要配置的，一個是「流控」，一個是「降級」。這兩個對應的Slot，會在處理請求的時候，根據配置好的 「規則」rule 來判斷。比如我們上面看到的時間窗口、熔斷時間等，以及流控的線程數，QPS數這些。
這些規則默認的配置在內存里，也可以通過不同的數據源加載進來。同時啟用了Sentinel 控制臺的話，在控制臺 也可以配置規則。這些規則，會通過 HTTP 發送給對應使用了 sentinel 的應用實例節點。
收到更新內容后，實例里的「規則管理器」會重新加載一次 rule，下次請求處理就直接生效了。
到此，關于“Sentinel如何攔截異常流量”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！
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