Alibaba Sentinel 限流與熔斷初探(技巧篇)

溫馨提示：源碼分析 Alibaba Sentinel 專欄開始連載，本文展示如何學習一個全新的技術的方法。該專欄基於 1.7.0 版本。

在學習一個新技術或新框架時，建議先查看其官方文檔， Sentinel 官方文檔鏈接如下：官方文檔，以獲得對其形成一個整體的認識。

本節目錄

1、Sentinel 是什麼？主要能解決什麼問題？

按照官方的定義，Sentinel 意爲分佈式系統的流量防衛兵，主要提供限流、熔斷等服務治理相關的功能。

服務的動態註冊、服務發現是 SOA、微服務架構體系中首先需要解決的基本問題，服務治理是 SOA 領域又一重要課題，而 dubbo 框架只提供了一些基本的服務治理能力，例如限制服務併發調用數、配置合適的業務線程數量等，但熔斷相關的功能就涉及的較少。

Sentinel 將作爲 Dubbo 生態的重要一員，將集中解決服務治理相關的課題，服務限流與熔斷又是服務治理首先要解決的課題。

那什麼是限流與熔斷呢？

限流：我們通常使用TPS對流量來進行描述，限流就是現在服務被調用的併發TPS，從而對系統進行自我保護。

熔斷：就是當系統中某一個服務出現性能瓶頸是，對這個服務的調用進行快速失敗，避免造成連鎖反應，從而影響整個鏈路的調用。

2、限流與熔斷的使用場景

限流還是比較好理解，例如一個項目在上線之前經過性能測試評估，例如服務在 TPS 達到 1w/s 時系統資源利用率飆升，與此同時響應時間急劇增大，那我們就要控制該服務的調用TPS，超過該 TPS 的流量就需要進行干預，可以採取拒絕、排隊等策略，實現流量的削峯填谷。

還有一個場景，例如一下開放平臺，對接口進行收費，免費用戶要控制調用TPS，賬戶的等級不同，允許調用的TPS也不同，這種情況就非常適合限流。

那熔斷的使用場景呢？我們首先來看一下如下的分佈式架構。

例如應用A 部署了3臺機器，如果由於某種原因，例如線程池 hold 住，導致發送到它上面的請求會出現超時而報錯，由於該進程並未宕機，請求還是會通過負載算法請求出現故障的機器，出現整個1/3的請求出現超時報錯，影響整個系統的可用性？也就是其中一臺故障會對整個服務質量產生嚴重的影響，雖然是集羣部署，但無法達到高可用性。那如何解決該問題？如果在調用方(API-Center) 對異常進行統計，發現發往某一臺機器的錯誤數或錯誤率達到設定的值，就在一定的世界間隔內不繼續發往該機器，轉而發送給集羣內正常的節點，這樣就實現了高可用，這就是所謂的熔斷機制。

有了上面的基本認識，接下來會進行一些閱讀源碼的準備，爲後面的源碼分析 Sentinel 打下堅實的基礎。

3、Sentinel 源碼結構

Sentinel 的核心模塊說明如下：

sentinel-core
Sentinel 核心模塊，實現限流、熔斷等基本能力。
sentinel-dashboard
Sentinel 可視化控制檯，提供基本的管理界面，配置限流、熔斷規則等，展示監控數據等。
sentinel-adapter
Sentinel 適配，Sentinel-core 模塊提供的是限流等基本API，主要是提供給應用自己去顯示調用，對代碼有侵入性，故該模塊對主流框架進行了適配，目前已適配的模塊如下：
- sentinel-apache-dubbo-adapter
  對 Apache Dubbo 版本進行適配，這樣應用只需引入 sentinel-apache-dubbo-adapter 包即可對 dubbo 服務進行流控與熔斷，大家可以思考會利用 Dubbo 的哪個功能特性。
- sentinel-dubbo-adapter
  對 Alibaba Dubbo 版本進行適配。
- sentinel-grpc-adapter
  對 GRPC 進行適配。
- sentinel-spring-webflux-adapter
  對響應式編程框架 webflux 進行適配。
- sentinel-web-servlet
  對 servlet 進行適配，例如 Spring MVC。
- sentinel-zuul-adapter
  對 zuul 網關進行適配。
sentinel-cluster
提供集羣模式的限流與熔斷支持，因爲通常一個應用會部署在多臺機器上組成應用集羣。
sentinel-transport
網絡通訊模塊，提供 Sentinel 節點與 sentinel-dashboard 的通訊支持，主要有如下兩種實現。
- sentinel-transport-netty-http
  基於 Netty 實現的 http 通訊模式。
- sentinel-transport-simple-http
  簡單的 http 實現方式。
sentinel-extension
Sentinel 擴展模式。主要提供瞭如下擴展(高級)功能：
- sentinel-annotation-aspectj
  提供基於註解的方式來定義資源等。
- sentinel-parameter-flow-control
  提供基於參數的限流（熱點限流）。
- sentinel-datasource-extension
  限流規則、熔斷規則的存儲實現，默認是存儲在內存中。
- sentinel-datasource-apollo
  基於 apollo 配置中心實現限流規則、熔斷規則的存儲，動態推送生效機制。
- sentinel-datasource-consul
  基於 consul 實現限流規則、熔斷規則的存儲，動態推送生效機制。
- sentinel-datasource-etcd
  基於 etcd 實現限流規則、熔斷規則的存儲，動態推送生效機制。
- sentinel-datasource-nacos
  基於 nacos 實現限流規則、熔斷規則的存儲，動態推送生效機制。
- sentinel-datasource-redis
  基於 redis 實現限流規則、熔斷規則的存儲，動態推送生效機制。
- sentinel-datasource-spring-cloud-config
  基於 spring-cloud-config 實現限流規則、熔斷規則的存儲，動態推送生效機制。
- sentinel-datasource-zookeeper
  基於 zookeeper 實現限流規則、熔斷規則的存儲，動態推送生效機制。

4、在 IntelliJ IDEA 中運行 Sentine Demo

在 sentinel-demo 模塊下提供了很多示例，Seninel 一開始是爲 Dubbo 而生的，故我們選取一下 sentinel-demo-apache-dubbo 爲本次演示的示例。

注意：該版本需要引入的 apache dubbo 版本需要修改爲 2.7.2。

<dependency>
    <groupId>org.apache.dubbo</groupId>
    <artifactId>dubbo</artifactId>
    <version>2.7.2</version>
</dependency>

Step1：先啓動 sentinel-dashboard，啓動參數配置如下：

sentinel-demo-apache-dubbo 模塊如下所示：

先啓動服務提供者，其配置參數如下：

然後啓動服務消費者，其配置參數如下：

啓動後，我們能看到消費者會出現報錯，因爲觸發了限流，我們可以通過控制檯查看接入應用的信息，例如輸入：http://localhost:8080