Sentinel服务熔断与限流

Sentinel 是阿里巴巴开源的面向分布式服务架构的轻量级流量控制组件，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保护服务的稳定性。Spring Cloud Alibaba Sentinel 提供了 Spring Cloud 标准的服务熔断与限流实现。

Sentinel 核心功能

Sentinel 具有以下核心功能：

流量控制：根据系统负载和调用方式控制流量
熔断降级：当调用链路中某个资源出现问题时，暂时切断对该资源的调用
系统负载保护：根据系统指标（如 CPU 使用率、系统负载）动态调整流量
实时监控：提供实时的监控和统计功能
规则持久化：支持规则的动态配置和持久化

安装与部署 Sentinel 控制台

Sentinel 控制台是流量控制、熔断降级规则统一配置和管理的界面，也可以查看监控和实时规则。

方式一：从 GitHub 下载 jar 包

从 GitHub Releases 下载 jar 包

运行控制台：

bash

java -Dserver.port=8080 -jar sentinel-dashboard-1.8.5.jar

方式二：使用 Docker

bash

docker run --name sentinel -d -p 8858:8858 bladex/sentinel-dashboard:latest

启动后，可以通过浏览器访问控制台：

http://localhost:8858

默认用户名和密码都是 sentinel。

整合 Spring Boot 应用

1. 添加依赖

xml

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

2. 配置应用

在 application.properties 或 application.yml 中添加配置：

yaml

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8858  # Sentinel 控制台地址
        port: 8719  # 应用与 Sentinel 控制台通信端口，默认为 8719
      eager: true  # 取消懒加载，即服务启动时就初始化 Sentinel

3. 定义资源

Sentinel 中的资源是保护的对象，可以是任何代码块。最常见的资源是 Spring MVC 的接口方法和 OpenFeign 客户端方法。

方式一：使用 `@SentinelResource` 注解定义资源

java

@RestController
public class HelloController {
    
    @GetMapping("/hello")
    @SentinelResource(value = "hello", 
                      blockHandler = "helloBlockHandler",
                      fallback = "helloFallback")
    public String hello(String name) {
        if (StringUtils.isEmpty(name)) {
            throw new IllegalArgumentException("参数不能为空");
        }
        return "Hello, " + name;
    }
    
    // 处理限流或降级
    public String helloBlockHandler(String name, BlockException ex) {
        log.warn("限流，资源名：{}", ex.getRule().getResource(), ex);
        return "系统繁忙，请稍后再试";
    }
    
    // 处理业务异常
    public String helloFallback(String name, Throwable t) {
        log.error("接口调用异常", t);
        return "服务异常，请稍后再试";
    }
}

在上面的例子中：

value 指定资源名称
blockHandler 指定被限流/降级/系统保护时的处理函数
fallback 指定业务异常时的处理函数

方式二：Spring MVC 和 OpenFeign 的自动资源定义

对于 Spring MVC 控制器和 OpenFeign 客户端，Sentinel 会自动将它们定义为资源，无需额外配置。

Spring MVC 控制器资源名规则：{HTTP_METHOD}:{requestPattern}，如 GET:/hello。

OpenFeign 客户端资源名规则：{ServiceName}:{MethodSignature}，如 user-service:getUserById(Long)。

4. 配置流量控制规则

规则可以通过代码、控制台或配置文件进行配置。

方式一：通过代码配置

java

@PostConstruct
public void initFlowRules() {
    List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
    
    // 创建流控规则
    FlowRule rule = new FlowRule();
    rule.setResource("hello");  // 资源名
    rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);  // 限流阈值类型（QPS）
    rule.setCount(10);  // 每秒允许10个请求
    
    rules.add(rule);
    FlowRuleManager.loadRules(rules);
}

方式二：通过控制台配置

在 Sentinel 控制台的"流控规则"页面，点击"新增流控规则"按钮，填写相关信息后保存。

方式三：通过配置文件配置

yaml

spring:
  cloud:
    sentinel:
      datasource:
        ds1:
          file:
            file: classpath:sentinel/flow-rule.json
            data-type: json
            rule-type: flow

JSON 配置示例：

json

[
  {
    "resource": "hello",
    "limitApp": "default",
    "grade": 1,
    "count": 10,
    "strategy": 0,
    "controlBehavior": 0
  }
]

流量控制详解

流控模式

Sentinel 支持三种流控模式：

直接模式（默认）：直接对资源限流
关联模式：当关联的资源达到阈值时，限流自己
链路模式：对从指定入口进来的流量限流

流控效果

Sentinel 支持三种流控效果：

快速失败（默认）：直接拒绝请求
Warm Up：预热/冷启动，逐渐增加流量
排队等待：请求匀速通过，多余的请求排队等待

流控规则属性

流控规则主要包含以下属性：

属性	说明	可选值
resource	资源名	-
count	限流阈值	-
grade	限流阈值类型	QPS(1)、并发线程数(0)
limitApp	流控针对的调用来源	default 表示不区分调用来源
strategy	调用关系限流策略	直接(0)、关联(1)、链路(2)
controlBehavior	流控效果	快速失败(0)、Warm Up(1)、排队等待(2)
clusterMode	是否集群限流	true/false

熔断降级详解

熔断策略

Sentinel 支持三种熔断策略：

慢调用比例：当调用时间超过阈值的请求比例达到设定值时触发熔断
异常比例：当资源的每秒异常总数占通过量的比例超过阈值时触发熔断
异常数：当资源近一分钟的异常数目超过阈值时触发熔断

熔断规则配置

java

@PostConstruct
public void initDegradeRules() {
    List<DegradeRule> rules = new ArrayList<>();
    
    // 创建熔断规则
    DegradeRule rule = new DegradeRule();
    rule.setResource("hello");  // 资源名
    rule.setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_RATIO);  // 熔断策略（异常比例）
    rule.setCount(0.5);  // 异常比例阈值，范围是 [0.0, 1.0]
    rule.setTimeWindow(10);  // 熔断时长，单位为秒
    rule.setMinRequestAmount(5);  // 熔断触发的最小请求数
    rule.setStatIntervalMs(1000);  // 统计时长，单位为毫秒
    
    rules.add(rule);
    DegradeRuleManager.loadRules(rules);
}

系统自适应保护

Sentinel 支持系统自适应保护，根据系统的负载情况自动调整流量。

java

@PostConstruct
public void initSystemRules() {
    List<SystemRule> rules = new ArrayList<>();
    
    // 设置系统保护规则
    SystemRule rule = new SystemRule();
    rule.setHighestSystemLoad(10);  // 最大系统负载
    rule.setAvgRt(5000);  // 所有入口流量的平均响应时间
    rule.setMaxThread(200);  // 入口流量的最大并发数
    rule.setQps(2000);  // 所有入口资源的 QPS
    rule.setCpuUsageRatio(0.8);  // CPU 使用率
    
    rules.add(rule);
    SystemRuleManager.loadRules(rules);
}

整合 OpenFeign

当使用 Sentinel 整合 OpenFeign 时，需要在配置中开启 Sentinel 支持：

yaml

feign:
  sentinel:
    enabled: true

然后为 Feign 客户端定义回退类：

java

@FeignClient(name = "user-service", fallback = UserServiceFallback.class)
public interface UserService {
    @GetMapping("/users/{id}")
    User getUserById(@PathVariable("id") Long id);
}

@Component
public class UserServiceFallback implements UserService {
    @Override
    public User getUserById(Long id) {
        return new User(id, "默认用户", 0);
    }
}

规则持久化

为了防止规则在应用重启后丢失，Sentinel 支持将规则持久化到外部数据源。

整合 Nacos 实现规则持久化

xml

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>

配置 Nacos 数据源：

yaml

spring:
  cloud:
    sentinel:
      datasource:
        ds1:
          nacos:
            server-addr: localhost:8848
            dataId: ${spring.application.name}-flow-rules
            groupId: SENTINEL_GROUP
            data-type: json
            rule-type: flow

常见问题及解决方案

控制台无法显示应用实例

检查应用与控制台的网络连通性
确认 spring.cloud.sentinel.transport.dashboard 配置正确
确认端口未被防火墙阻止

流控规则不生效

检查资源名称是否与规则中定义的一致
查看应用日志，确认规则是否正确加载
尝试通过代码方式设置规则，验证功能是否正常

预热模式下流量不符合预期

预热模式（Warm Up）下，冷启动期间允许通过的 QPS 是设置的阈值的 1/3，然后逐渐增加到设定的阈值。确认 warmUpPeriodSec 参数设置合理。

Fallback 和 BlockHandler 的区别

fallback：处理业务异常，如超时、网络异常等
blockHandler：处理 Sentinel 控制台配置的规则触发的限流、熔断等

正确区分这两种情况，可以更精细地处理不同类型的异常。

最佳实践

明确资源定义边界：资源定义要明确，粒度要合适，过大或过小都不利于流控和熔断
灵活使用不同的流控模式：根据业务场景选择合适的流控模式
合理设置熔断条件：熔断条件既不能过于宽松（减弱保护能力），也不能过于严格（影响正常业务）
实现细粒度的 fallback：为不同的异常场景实现不同的 fallback 逻辑
持久化规则配置：使用 Nacos 等保存规则配置，避免规则丢失
结合监控系统：与 Prometheus、Grafana 等监控系统结合，实时监控系统状态
分布式限流：对于分布式环境，考虑使用集群限流功能

总结

Sentinel 作为 Spring Cloud Alibaba 的重要组件，提供了全面的流量控制、熔断降级和系统保护功能，有效保障了微服务的稳定性和可靠性。相比于 Hystrix，Sentinel 提供了更多的流控模式和效果，以及更直观的监控和配置界面，成为微服务保护的强大工具。

Sentinel服务熔断与限流 ​

Sentinel 核心功能 ​

安装与部署 Sentinel 控制台 ​

方式一：从 GitHub 下载 jar 包 ​

方式二：使用 Docker ​

整合 Spring Boot 应用 ​

1. 添加依赖 ​

2. 配置应用 ​

3. 定义资源 ​

方式一：使用 @SentinelResource 注解定义资源 ​

方式二：Spring MVC 和 OpenFeign 的自动资源定义 ​

4. 配置流量控制规则 ​

方式一：通过代码配置 ​

方式二：通过控制台配置 ​

方式三：通过配置文件配置 ​

流量控制详解 ​

流控模式 ​

流控效果 ​

流控规则属性 ​

熔断降级详解 ​

熔断策略 ​

熔断规则配置 ​

系统自适应保护 ​

整合 OpenFeign ​

规则持久化 ​

整合 Nacos 实现规则持久化 ​

常见问题及解决方案 ​

控制台无法显示应用实例 ​

流控规则不生效 ​

预热模式下流量不符合预期 ​

Fallback 和 BlockHandler 的区别 ​

最佳实践 ​

总结 ​

Sentinel服务熔断与限流

Sentinel 核心功能

安装与部署 Sentinel 控制台

方式一：从 GitHub 下载 jar 包

方式二：使用 Docker

整合 Spring Boot 应用

1. 添加依赖

2. 配置应用

3. 定义资源

方式一：使用 `@SentinelResource` 注解定义资源

方式二：Spring MVC 和 OpenFeign 的自动资源定义

4. 配置流量控制规则

方式一：通过代码配置

方式二：通过控制台配置

方式三：通过配置文件配置

流量控制详解

流控模式

流控效果

流控规则属性

熔断降级详解

熔断策略

熔断规则配置

系统自适应保护

整合 OpenFeign

规则持久化

整合 Nacos 实现规则持久化

常见问题及解决方案

控制台无法显示应用实例

流控规则不生效

预热模式下流量不符合预期

Fallback 和 BlockHandler 的区别

最佳实践

总结