3.Spring Cloud Alibaba Sentinel 服务限流/熔断实战-上-灵析社区

没晒干的咸鱼

下面到了动手时间了！

我们已经将案例代码集成在沙箱中，通过点击 链接 直接访问。

我们结合一个实例来对 Spring Cloud 服务限流/熔断进行实战。我们的实例项目由四个模块构成：

  • service-api: 服务接口定义，供 consumer/provider 引用
  • dubbo-provider: Dubbo 服务端，对外提供一些服务
  • web-api-demo: Spring Boot Web 应用，其中的一些 API 会作为 consumer 来调用 dubbo-provider 获取结果。里面一共定义了三个 API path：

/demo/hello: 接受一个 name 参数，会 RPC 调用后端的 FooService:sayHello(name) 方法。

/demo/time：调用后端的 FooService:getCurrentTime 方法获取当前时间；里面可以通过 slow 请求参数模拟慢调用。

/demo/bonjour/{name}: 直接调用本地 DemoService 服务。

  • demo-gateway: Spring Cloud Gateway 网关，作为整个项目的访问入口，将流量转发至后端服务或第三方服务。我们的入口 URL 访问都会经过该 API gateway。demo-gateway 的路由配置如下
spring:
  cloud:
    gateway:
      enabled: true
      discovery:
        locator:
		  # route ID 转化小写
          lower-case-service-id: true
      routes:
        - id: foo-service-route
          uri: http://localhost:9669/
          predicates:
            - Path=/demo/**
        - id: httpbin-route
          uri: https://httpbin.org
          predicates:
            - Path=/httpbin/**
          filters:
            - RewritePath=/httpbin/(?<segment>.*), /$\{segment}

这个路由配置包含两个路由：

  • foo-service-route: 会将 /demo/ 开头的访问路由到 localhost:9669 后端服务上面，即对应我们的 Web 服务。我们访问示例中的 API 都会经过这个路由，比如 localhost:8090/demo/time。
  • httpbin-route: 这是一个示例路由，它会将 /httpbin/ 开头的访问路由到 https://httpbin.org 这个示例网站上，比如 localhost:8090/httpbin/json 实际会映射到 https://httpbin.org/json 上面。

同时我们的环境也包含启动好的 Sentinel 控制台，可以直接访问并供各个服务接入。对应的地址：http://139.196.203.133:8080

下面我们来一步一步操作接入 SCA Sentinel 并通过控制台/Nacos 动态数据源配置流控降级规则来验证效果。

一、spring-cloud-alibaba-dependencies 配置

首先第一步我们在项目的父 pom 里面导入最新版本的 spring-cloud-alibaba-dependencies，这样我们在实际引入 SCA 相关依赖的时候就不需要指定版本号了：

XML

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>2.2.2.RELEASE</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

二、服务接入 SCA Sentinel

首先我们分别为三个服务模块引入 Spring Cloud Alibaba Sentinel 依赖：

XML

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

starter 会自动对 Sentinel 的适配模块进行配置，只需要简单的配置即可快速接入 Sentinel 并连接到 Sentinel 控制台。

对于 Dubbo 服务，我们还需要额外引入 Dubbo 的适配模块。Sentinel 为 Apache Dubbo 提供开箱即用的整合模块，仅需引入 sentinel-apache-dubbo-adapter 依赖即可接入 Dubbo 自动埋点统计（支持 provider 和 consumer）：

XML

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-apache-dubbo-adapter</artifactId>
    <version>1.8.0</version>
</dependency>

我们在 web-api-demo 和 dubbo-provider 两个应用的 pom 文件添加 adapter 依赖，这样两个应用的 Dubbo consumer/provider 接口就可以自动被 Sentinel 统计。

对于 Spring Cloud Gateway、Zuul 1.x 等网关，我们还需要在上面 SCA 依赖的基础上额外引入 spring-cloud-alibaba-sentinel-gateway 依赖：

XML

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

这个依赖会自动为网关添加 Sentinel 相关的配置，从而可以让 API gateway 自动接入 Sentinel。我们在 demo-gateway 应用的 pom 文件里面添加这个依赖，这样我们的 gateway 应用就可以接入 Sentinel 了。

引入依赖之后，我们只需要进行简单的配置即可快速接入 Sentinel 控制台。我们可以在 application.properties 文件里面配置应用名和连接控制台的地址，以 web-api-demo 为例：

spring.application.name=foo-web
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=localhost:8080

其中 spring.application.name 相信大家都比较熟悉了，这里 Spring Cloud Alibaba Sentinel 会自动提取这个值作为接入应用的 appName。同时我们通过 spring.cloud.sentinel.transport.dashboard 来配置要连接的控制台地址和端口。

完成以上的配置后，我们可以依次启动 dubbo-provider、web-api-demo 和 demo-gateway 应用，并通过网关入口访问 localhost:8090/demo/time 获取当前时间。触发服务后，我们稍后可以在 Sentinel 控制台看到我们的三个应用，可以在监控页面看到访问信息，代表接入成功。

我们可以在每个应用的簇点链路页面看到当前应用的一些埋点调用，比如 Web 应用可以看到 Web URL 和 Dubbo consumer 调用：

三、流控规则

下面我们来配一条最简单的流控规则。在 Dubbo provider 端，我们进入簇点链路页面，针对 com.alibaba.csp.sentinel.demo.dubbo.FooService:getCurrentTime(boolean) 这个服务调用配置限流规则（需要有过访问量才能看到）。我们配一条 QPS 为 1 的流控规则，这代表针对该服务方法的调用每秒钟不能超过 1 次，超出会直接拒绝。

点击“新增”按钮，成功添加规则。我们可以在浏览器反复请求 localhost:8090/demo/time（频率不要太慢），可以看到会出现限流异常信息（Dubbo provider 默认的限流处理逻辑是抛出异常，该异常信息由 Dubbo 直接返回，并由 Spring 展示为默认 error 页面）：

同时我们也可以在“实时监控”页面看到实时的访问量和拒绝量：

我们同样也可以在 Web API 处配置限流规则，观察效果。Spring Web 默认的限流处理逻辑是返回默认的提示信息（Blocked by Sentinel），状态码为 429。在后面的章节我们会介绍如何自定义流控处理逻辑。

了解了限流的基本用法，大家可能想问：生产环境我需要针对每个接口都去配置流控规则吗？阈值不会配怎么办？其实，限流降级的配置是需要结合容量规划、依赖梳理来做的。我们可以借助 JMeter 或 阿里云 PTS 等压测工具对我们的服务进行全链路压测，了解每个服务的最大承受能力，来确定核心接口的最大容量并作为 QPS 阈值。

四、网关流控规则

Sentinel 对 API Gateway 流控的场景进行了定制，支持针对网关的路由（如上面 gateway 定义的 foo-service-route）或自定义的 API 分组进行流控，支持针对请求属性（如某个 header）进行流控。用户可以在 Sentinel 控制台 自定义 API 分组，可以看做是一些 URL 匹配的组合。比如我们可以定义一个 API 叫 my_api，请求 path 模式为 /foo/** 和 /baz/** 的都归到 my_api 这个 API 分组下面。限流的时候可以针对这个自定义的 API 分组维度进行限流。

下面我们在控制台针对 gateway 配置一条网关流控规则。我们可以看到 API Gateway 的控制台页面与普通应用的页面有一些差异，这些就是针对网关场景的定制。Sentinel 网关流控规则支持提取某个 route 的请求属性，包括 remote IP、header、URL 参数、cookie 等，支持自动统计其中的热点值并分别进行限制，也支持针对某个具体值进行限制（比如给某个 uid 限量）。

我们给 foo-service-route 这个路由配一条针对请求属性的网关流控规则。这条规则会针对 URL 参数中提取出来的每个热点 uid 参数分别进行限制，每分钟的请求量最多允许 2 次。

保存规则后，我们可以构造一些向后端服务的请求，携带上不同的 uid 参数（即使没有用到），比如 localhost:8090/demo/time?uid=xxx。我们可以观察到，每个 uid 的访问每分钟超出两次后会出现限流页面。

关于 Sentinel 网关流控的详细配置指南和实现原理请参考 网关流控文档。


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