阿里 sentinel —— core 模塊淺析

1 什麼是 Sentinel

Sentinel 是 2018 年，阿里開源的一個輕量級流量控制組件
它以流量爲切入點，從限流、熔斷降級、系統負載等多個維度來保證服務端的穩定性
- 限流(flowslot)：指定某個接口最大 QPS 或最大併發線程數，當超過指定值時，會採用幾種限流策略
  - 通過 FlowRule.controlBehavior 字段指定
  - 直接拒絕(0)
  - 預熱(1)：當突然有大流量來時，會逐漸提高流量限制的閾值，最終才達到指定值。用來應對服務端初始化資源時和初始化資源後，它的流量負載能力不一樣的場景
  - 流量規整(2)：使得流量按規定的 QPS 進入資源，其餘的等待(有最大等待時間)
  - 預熱 + 流量規整(3)
- 熔斷降級(degradeslot)：當某個資源的平均響應時間或異常比例超過指定值時拒絕請求
- 系統負載：當應用的 QPS、併發線程數、CPU 使用率、平均響應時間等達到指定值時拒絕請求

2 Sentinel 核心概念簡介

2.1 resource

資源是對受保護的某一方法或代碼塊的唯一標識，用 resourceName 來表示

2.2 context

用 context 來構成資源調用的鏈路

2.3 slot

它是 Sentinel 功能實現的核心，通過不同的 slot 來做不同維度的保護，如 flowSlot 做限流保護、degradeSlot 做熔斷降級保護、paramSlot 做熱點參數限流保護、systemSlot 做系統負載保護、statisticSlot 收集 Metrics 數據等

2.4 slotChain

由多個 slot 串聯成的一個調用鏈，這樣使得所有定義的 slot 按一定的順序執行

2.5 slotChainBuilder

通過不同的 slotChainBuilder 來創建不同的 slotChain，默認爲 DefaultSlotChainBuilder，可以通過 SPI 接口擴展自定義的 slotChainBuilder

2.6 Node

通過不同的 Node 收集 Metrics 數據，各個 Slot 就是使用 Node 中的數據來做保護判斷的，如 QPS、併發線程數都被實時的收集在不同的 Node 中

3 Sentinel 擴展點

3.1 InitFunc

通過實現 InitFunc 接口，並且在 META-INF/services 目錄下的 com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc 文件中指定該實現類全名
當第一次資源調用的時候，就會通過 Env 類中的 static 塊加載到，並且運行 init 方法
所以我們可以在項目中創建 InitFunc 實例，並指定
- 如通過 InitFunc 實例來初始化配置數據源
- 如 sentinel-parameter-flow-control 包中就通過此擴展點註冊了 ParamFlowStatisticEntryCallback 和 ParamFlowStatisticExitCallback

3.2 StatisticSlotCallbackRegistry

StatisticSlot 中會調用此類來獲取所有的 SlotEntryCallback、SlotExitCallback 實例的 onPass、onBlocked 、onExit 來處理其他的一些成功或阻塞後的一些邏輯
如 ParamFlowStatisticCallback 來處理熱點參數的線程數信息
註冊動作可以通過 InitFunc 方式來添加 Callback 實例

3.3 SlotChainBuilder

通過實現 SlotChainBuilder 接口，並且在 META-INF/services 目錄下的 com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.SlotChainBuilder 文件中指定該實現類全名
當第一次資源調用的時候，就會通過 SlotChainProvider 類加載此文件中指定的類，如果有多個實例，就會選取一個最爲唯一的 SlotChainBuilder 類
所以我們可以在項目中創建 SlotChainBuilder 實例，並指定
- 如我們需要自定義某種 slot，那就需要通過自定義 SlotChainBuilder 來將我們定義的 slot 加入到 slotChain 中
- 如 sentinel-parameter-flow-control 包中就通過此擴展點實現了 HotParamSlotChainBuilder，將 ParmaFlowSlot 加入到 slotChain 中

3.4 MetricExtension

通過實現 MetricExtension 接口，並且在 META-INF/services 目錄下的 com.alibaba.csp.sentinel.metric.extension.MetricExtension 文件中指定該實現類全名
當第一次資源調用的時候，就會通過 MetricExtensionProvider 類加載此文件中指定的類，並放入 metricExtensions 列表中
目前在 MetricEntryCallback、MetricExitCallback 中就會調用所有的 MetricExtension 實例
作用：可以通過它對 statistic 做擴展

4 Slot 簡介

4.1 NodeSelectorSlot

生成 contextName 對應的 resource 屬性，並存入 map 中
- 此 map 爲實例屬性，又因爲 一個 slot 實例對應一個 resourceName
- 所以這個 map 存儲的是一個 resource(value) 下，對應的多個 contextName(key)
- 這樣的話，一個 resource 就會對應多個 DefaultNode 了！因爲一個 resource 下的每一個 contextName 都會對應不同的 DefaultNode
- 那怎麼通過 resource 下所有的 statistics 呢？用 ClusterNode！
設置 context 的 curNode 屬性爲新建的 DefaultNode(resourceWrapper,null)
往後傳的 node 就是 DefaultNode(resourceWrapper,null) 了！
Sentinel 通過 NodeSelectorSlot 建立不同資源間的調用的關係，並且通過 ClusterNodeBuilderSlot記錄每個資源的實時統計信息。

4.2 ClusterBuilderSlot

生成 resourceName(key) 對應的 clusterNode 實例屬性，並存入 map 中
設置 DefaultNode(resourceWrapper,null) 的 clusterNode 屬性
如果 origin != “”，則設置這個 clusterNode 對應的 originNodeMap 實例屬性
- 即將同一個 resource 中的 clusterNode 按 origin 細分爲多個 originNode
- 爲了使統計針對 origin 粒度的信息
- 現在的粒度有：contextName(這個粒度可大可小),origin,resource

4.3 LogSlot

記錄日誌

4.4 StatisticSlot

記錄不同粒度的 matrix

//這裏 EntryType 起作用了
if (resourceWrapper.getEntryType() == EntryType.IN) {
    // Add count for global inbound entry node for global statistics.
    Constants.ENTRY_NODE.increaseThreadNum();//只要是 IN 的都會進入這個全局節點
    Constants.ENTRY_NODE.addPassRequest(count);
}

4.5 SystemSlot

系統規則保護：thread、rt、load、cpu。可以自定義設置閾值
則通過系統的狀態，例如 load1 等，來控制總的入口流量

//在此 Slot 中，對 statisticSlot 統計的 ENTRY_NODE 信息進行了規則保護
Constants.ENTRY_NODE

4.6 AuthoritySlot

權限過濾：黑白名單，判斷 origin 是否是被拒絕的 origin

4.7 FlowSlot

FlowSlot 通過使用預設的規則，來判斷正在訪問的請求是否應該被阻塞
如果任意預設的規則被觸發了，就會拋 FlowException 異常，用戶可以通過捕獲這個異常來處理他們想要的邏輯
每一個 FlowRule 主要由：grade、strategy 、path 組成
- grade：0 表示線程指標，1 表示 QPS 指標。這兩個指標都會被實時收集
- stage：主要用來處理不斷堆積的線程問題，當一個資源訪問耗時的時候
- 流量規整：使得每段時間只有固定的線程通過

4.8 DegradeSlot

處理降級規則

5 Sentinel 使用案例

5.1 原始接口使用

//其中 contextName對應調用鏈路入口名稱，通過 contextName 形成一條調用鏈
public void foo() {
    Entry entry = null;
    try {
        //ContextUtil.enter("contextName","originName");//可以不用
        entry = SphU.entry("abc");//"abc" 爲被保護資源的唯一標識
        // resource that need protection
    } catch (BlockException blockException) {
        //因爲遍歷的時候會拋 BlockException，所以在這裏處理 blocked handle logic
        //降級、限流、系統保護等拒絕後的邏輯
    } catch (Throwable bizException) {
        // business exception
    } finally {
        // ensure finally be executed
        if (entry != null){
            entry.exit();//必須是同一線程釋放，否則拋 ErrorEntryFreeException 異常
        }
        //ContextUtil.exit();
    }
}
//--------------------- 各個方法分析
//對 resourceName 資源做保護
//1、
//獲取 context，如果之前沒有設置，則會使用 sentinel_default_context 來生成 context
//這裏有個要注意的地方，一個 contextName 可能就對應多個資源了！
//context = new Context(node, name); node 爲 context 中的 entranceNode 屬性

//2、
//生成 resourceName 對應的 slotChain，並存入 map 中
//即，同一個 resourceName 肯定會走同一條 slotChain!
//這個 map 的最大值爲 6000，也就是說一個項目最後定義 6000 個 resourceName

//3、
//生成 resource、slotChain、context 對應的 Entry，最爲返回值，爲了處理 context 等信息

//4、
//遍歷 slotChain，執行相應的方法(功能)
entry = SphU.entry("resourceName");

entry.exit();//清除 context 信息
ContextUtil.exit();//清除線程信息

5.2 註解使用

value：資源名
entryType：IN：表示進入系統的流量，OUT：表示出口流量，即調用其他資源。systemSlot 只對 IN 類型的流量生效，目前沒有其它 slot 使用這個屬性
blockHandler：被拒絕之後走的處理方法，對應原始接口的 BlockException 後的邏輯
blockHandlerClass：定義 blockHandler 所在的類，如果定義了這個，則 blockHandler 對應的類必須是 static 方法（因爲這樣反射的話就不用指定類的實例了）
blockHandler 方法的返回類型必須和資源的返回類型一樣，參數類型必須必資源的參數多一個 BlockException 參數
fallback：處理 blockHandler 不能處理的異常
fallbackClass：同理 blockHandlerClass
blockHandler 方法的返回類型必須和資源的返回類型一樣，參數類型可以加一個 Throwable 參數，也可以不加
defaultFallback：如果之前的 fallback 流程走不通，則走這個 defaultFallback 流程，只是一個備選方案，也對應 fallbackClass。方法參數最多加個 Throwable 參數
exceptionsToTrace：非 BlockException 異常，不通過 handleFallback 處理的異常
exceptionsToIgnore：非 BlockException 異常，通過 handleFallback 處理的異常，且異常會被跟蹤

@SentinelResource(value = "hello")
public String hello(String name) {
    return "hello：" + name;
}

如果要用註解，需要添加依賴，並且要將 SentinelResourceAspect 類注入容器中以使得註解生效

@Configuration
public class SentinelAspect {
    @Bean
    public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
        System.out.println("init SentinelResourceAspect");
        return new SentinelResourceAspect();
    }
}
--- 添加依賴
<dependency>
	<groupId>com.alibaba.csp</groupId>
	<artifactId>sentinel-annotation-aspectj</artifactId>
	<version>1.6.3</version>
</dependency>

參考

sentinel-core-1.6.3

阿里 sentinel —— core 模塊淺析

文章目錄

1 什麼是 Sentinel

2 Sentinel 核心概念簡介

2.1 resource

2.2 context

2.3 slot

2.4 slotChain

2.5 slotChainBuilder

2.6 Node

3 Sentinel 擴展點

3.1 InitFunc

3.2 StatisticSlotCallbackRegistry

3.3 SlotChainBuilder

3.4 MetricExtension

4 Slot 簡介

4.1 NodeSelectorSlot

4.2 ClusterBuilderSlot

4.3 LogSlot

4.4 StatisticSlot

4.5 SystemSlot

4.6 AuthoritySlot

4.7 FlowSlot

4.8 DegradeSlot

5 Sentinel 使用案例

5.1 原始接口使用

5.2 註解使用

參考

Java 基礎類型 —— Number

Java 基礎類型 —— Short

Java 基礎類型 —— Float

Java 基礎類型 —— Boolean

Java 基礎類型 —— 概述

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結