Springboot 中如何使用Sentinel

在 Spring Boot 中使用 Sentinel 非常方便，Spring Cloud Alibaba 提供了 spring-cloud-starter-alibaba-sentinel 组件，可以快速将 Sentinel 集成到你的 Spring Boot 应用中，并利用其强大的流量控制和容错能力。

下面是一个详细的步骤指南

步骤 1: 添加 Sentinel 依赖

首先，需要在你的 pom.xml 文件中添加 Spring Cloud Alibaba Sentinel 的依赖。确保你已经配置了 Spring Cloud Alibaba 的依赖管理 (spring-cloud-alibaba-dependencies)。

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

如果你需要使用 Sentinel 的持久化功能，例如将规则持久化到 Nacos 配置中心，还需要添加相应的依赖，例如：

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>

步骤 2: 配置 Sentinel

在 application.properties 或 application.yml 文件中配置 Sentinel 的基本信息。 至少需要配置 Sentinel 控制台的地址，以便你可以通过控制台查看监控数据和管理规则。

spring:
  application:
    name: your-spring-boot-app # 应用名称，Sentinel 控制台中会显示
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080 # Sentinel 控制台的地址 (默认端口 8080)
        port: 8719 # Sentinel 客户端与控制台通信的端口，默认 8719，可以自定义，避免冲突

# 如果需要持久化规则到 Nacos，还需要配置 Nacos 相关信息
# nacos:
#  config:
#    server-addr: your-nacos-server-address:8848

注意: 你需要先启动 Sentinel 控制台，才能在控制台中看到你的 Spring Boot 应用的监控数据和配置规则。 你可以从 Sentinel 的 GitHub 仓库下载 Sentinel 控制台的 JAR 包并启动。

步骤 3: 定义受保护的资源

在 Spring Boot 中，你可以使用以下方式来定义需要 Sentinel 保护的资源：

方式一：使用 @SentinelResource 注解

这是最常用的方式，通过在方法上添加 @SentinelResource 注解，可以声明该方法为一个受保护的资源。

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class MyService {

    @SentinelResource(value = "myResource", blockHandler = "handleBlock")
    public String doSomething() {
        // 业务逻辑
        return "Success";
    }

    // BlockHandler 方法，用于处理 BlockException，即限流、熔断等 block 情况
    public String handleBlock(BlockException e) {
        return "Blocked by Sentinel: " + e.getClass().getSimpleName(); // 返回被 Sentinel 拦截的提示信息
    }
}
  • @SentinelResource(value = "myResource"): value 属性指定资源的名称，在 Sentinel 控制台中会显示这个名称。
  • blockHandler = "handleBlock": blockHandler 属性指定了当资源被限流、熔断等 block 时，应该调用的 blockHandler 方法。 handleBlock 方法的签名需要和被保护的方法一致，但最后一个参数必须是 BlockException 类型。 blockHandler 方法负责处理 block 逻辑，例如返回友好的提示信息或执行降级操作。

方式二：编程式 API 定义资源

除了注解，你也可以使用 Sentinel 提供的编程式 API 来定义资源，这种方式更加灵活，可以更细粒度地控制资源的入口和出口。

import com.alibaba.csp.sentinel.Entry;
import com.alibaba.csp.sentinel.SphU;
import com.alibaba.csp.sentinel.Tracer;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class MyService {

    public String doSomethingProgrammatically() {
        Entry entry = null;
        try {
            entry = SphU.entry("myProgrammaticResource"); // 定义资源名
            // 被保护的业务逻辑
            return "Success from Programmatic Resource";
        } catch (BlockException e) {
            // 处理 BlockException，例如限流、熔断等
            return "Blocked by Sentinel (Programmatic): " + e.getClass().getSimpleName();
        } catch (Exception ex) {
            // 业务逻辑异常，需要记录到 Sentinel 的异常统计中
            Tracer.traceEntry(entry, ex);
            throw ex;
        } finally {
            if (entry != null) {
                entry.exit(); // 保证 exit() 被调用，否则会导致统计数据不准确
            }
        }
    }
}
  • SphU.entry("myProgrammaticResource"): SphU.entry() 方法用于定义一个资源入口，参数为资源名称。 它会返回一个 Entry 对象，用于标记资源的入口。
  • entry.exit(): 在 finally 块中调用 entry.exit()，表示资源调用结束。 必须确保 entry.exit() 被调用，否则会导致 Sentinel 的统计数据不准确。
  • BlockException 捕获: 需要捕获 BlockException 异常，并处理限流、熔断等 block 情况。
  • Tracer.traceEntry(entry, ex): 如果业务逻辑发生异常，需要使用 Tracer.traceEntry() 方法将异常信息记录到 Sentinel 的异常统计中。

步骤 4: 配置流控规则

定义了受保护的资源后，你需要配置流控规则，告诉 Sentinel 如何对这些资源进行保护。 你可以通过以下方式配置规则：

方式一：在 Sentinel 控制台配置

这是最推荐的方式，通过 Sentinel 控制台，你可以可视化地配置和管理规则，实时生效，无需重启应用。

  1. 访问 Sentinel 控制台: 访问你在 application.properties 中配置的 spring.cloud.sentinel.transport.dashboard 地址（默认 http://localhost:8080）。
  2. 找到你的应用: 在控制台的 “簇点链路” 或 “机器列表” 中找到你的 Spring Boot 应用。
  3. 配置规则: 在 “流控规则”、“降级规则”、“热点规则” 等菜单中，为你的资源配置相应的规则。 例如，为 “myResource” 配置一个 QPS 为 2 的流控规则。
  4. 按如下操作
    在这里插入图片描述
    添加“流控”规则
    在这里插入图片描述
    添加“熔断”机制
    在这里插入图片描述

方式二：在代码中编程式配置规则

你也可以在代码中编程式地配置规则，这种方式更适合自动化配置或单元测试。

import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.RuleConstant;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

@Component
public class FlowRuleConfig implements CommandLineRunner {

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        initFlowRules();
    }

    private void initFlowRules() {
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("myResource"); // 资源名称，与 @SentinelResource 注解中的 value 对应
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS); // 流控类型：QPS
        rule.setCount(2); // QPS 阈值为 2
        rules.add(rule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules); // 加载规则
    }
}
  • FlowRule: FlowRule 对象表示一个流控规则。
  • rule.setResource("myResource"): 指定规则应用于哪个资源，需要与 @SentinelResource 注解或编程式 API 中定义的资源名称一致。
  • rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS): 设置流控类型为 QPS (每秒请求数)。
  • rule.setCount(2): 设置 QPS 阈值为 2，即每秒钟只允许 2 个请求通过。
  • FlowRuleManager.loadRules(rules): 加载配置好的规则列表。

步骤 5: 启动 Sentinel 控制台和 Spring Boot 应用

  1. 启动 Sentinel 控制台: 下载 Sentinel 控制台的 JAR 包，并使用 java -jar sentinel-dashboard.jar 命令启动。 默认访问地址为 http://localhost:8080，默认用户名密码都是 sentinel。
  2. 启动 Spring Boot 应用: 启动你的 Spring Boot 应用。

步骤 6: 测试和监控

  1. 访问受保护的接口: 访问你应用中被 @SentinelResource 或编程式 API 保护的接口。
  2. 观察 Sentinel 控制台: 在 Sentinel 控制台中，你可以看到你的应用的监控数据，例如 “簇点链路” 中会显示资源的请求量、通过量、拒绝量、平均响应时间等指标。
  3. 测试流控效果: 尝试以超过你配置的流控阈值的速率访问受保护的接口，你会看到部分请求被 Sentinel 拦截，并返回你在 blockHandler 方法中定义的提示信息。

高级特性 (可选)

Sentinel 还提供了很多高级特性，你可以根据实际需求进行探索和使用，例如：

  • 降级规则 (Degrade Rule): 配置熔断降级规则，当服务的错误率或响应时间超过阈值时，自动熔断，防止故障扩散。
  • 热点参数限流 (Hot-spot Param Flow Control): 根据请求的热点参数进行限流，例如根据用户 ID、商品 ID 等。
  • 系统规则 (System Rule): 从系统全局负载角度进行保护，例如根据 CPU 使用率、Load、内存使用率等进行自适应限流。
  • 授权规则 (Authority Rule): 进行黑白名单授权控制，限制特定来源的请求访问。
  • 持久化规则 (Rule Persistence): 将规则持久化到 Nacos、ZooKeeper、Redis 等配置中心，实现规则的动态更新和集群共享。
  • 自定义 BlockHandler 和 Fallback: 更灵活地处理 BlockException 和业务异常，实现更精细的降级策略。
  • 集群流控 (Cluster Flow Control): 对集群中的多个实例进行统一的流量控制。

总结

使用 Spring Cloud Alibaba Sentinel 在 Spring Boot 中实现限流、熔断降级是非常简单的。 通过添加依赖、配置 Sentinel 控制台地址、定义受保护的资源、配置规则，你就可以快速为你的 Spring Boot 应用增加一层强大的保护屏障，提升系统的稳定性和容错能力。 Sentinel 提供的可视化控制台和丰富的特性，也使得流量控制和容错管理更加便捷高效。

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