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@SentinelResource和openFeign+sentinel 对远程调用熔断降级加规则持久化的具体实现

2023-07-24 111
版权
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简介： 自定义全局限流处理类openFeign+sentinel 对远程调用熔断降级

@SentinelResource

自定义全局限流处理类

需求分析/图解

  1. 先看前面的一段代码

    这个就是上面的Sentinel 热点规则 注意看我们的限制处理方法在本类中代码的耦合度高 阅读性差 不利于程序的扩展 @SentinelResource的作用就是解决这个需求将处理方法放到一个类中


    @GetMapping("/news")
    @SentinelResource(value = "news", blockHandler = "newsBlockHandler")
    public Result queryNews(@RequestParam(value = "id", required = false) String id,
                            @RequestParam(value = "type", required = false) String type) {
   
   
        //在实际开发中, 新闻应该到DB或者缓存获取,这里就模拟
        log.info("到DB 查询新闻");
        return Result.success("返回id=" + id + " 新闻 from DB");
    }

    //热点key限制/限流异常处理方法
    public Result newsBlockHandler(String id, String type,
                                   BlockException blockException) {
   
   

        return Result.success("查询id=" + id + " 新闻 触发热点key限流保护 sorry...");
    }

说明: 当配置的资源名news 触发限流机制时，会调用newsBlockHandler 方法

  1. 上面的处理方案存在一些问题
    每个@SentinelResource 对应一个异常处理方法，会造成方法很多异常处理方法和资源请求方法在一起，不利于业务逻辑的分离解决方案-> 自定义全局限流处理类.
  2. 需求: 请编写一个自定义全局限流处理类，完成对异常处理.

代码实现

  1. 修改controller/MemberController.java 增加方法t6()
    /**
     * 解读
     * value = "t6": SentinelResource 资源名
     * blockHandlerClass = CustomGlobalBlockHandler.class: 全局限流处理类
     * blockHandler = "handlerMethod1": 全局限流处理类的哪个方法,可以指定.
     */
    @GetMapping(value = "/t6")
    @SentinelResource(
            value = "t6",
            blockHandlerClass = CustomGlobalBlockHandler.class,
            blockHandler = "handlerMethod1")
    public Result t6() {
   
   
        log.info("执行t6() 线程id= " + Thread.currentThread().getId());
        return Result.success("200", "t6()执行成功");
    }
  1. 创建springcloud/handler/CustomGlobalBlockHandler.java

提醒, 创建的异常处理方法需要是static

/**
 * 1. CustomGlobalBlockHandler: 全局限流处理类
 * 2. 在CustomGlobalBlockHandler类中，可以编写限流处理方法,但是要求方法是static
 */
public class CustomGlobalBlockHandler {

    public static Result handlerMethod1(BlockException blockException) {
        return Result.error("400", "客户自定义异常/限流处理方法handlerMethod1() ");
    }
    public static Result handlerMethod2(BlockException blockException) {
        return Result.error("401", "客户自定义异常/限流处理方法handlerMethod2() ");
    }
}

配置实现步骤

  1. 为资源/t6 增加流控规则,方便测试
    image.png

image.png

2. 在流控规则菜单，可以看到新增规则
image.png

测试

1 启动Nacos Server 8848

2 启动Sentinel8080 控制台/Sentinel dashboard

3 启动member-service-nacos-provider-10004

4 浏览器: http://localhost:10004/t6

1.浏览器输入: http://localhost:10004/t6 , 如果QPS 没有超过1, 返回正常结果

image.png

2.如果QPS 超过1, 断路器打开，返回自定义限流处理方法信息

image.png

fallback

看一段代码-引出fallback

  1. 修改member-service-nacos-provider-10004 的controller/MemberController.java 增加一段代码.
  2. 就是@SentinelResource的t6方法 我们模拟java异常看看会发生什么
    @GetMapping(value = "/t6")
    @SentinelResource(
            value = "t6",
            blockHandlerClass = CustomGlobalBlockHandler.class,
            blockHandler = "handlerMethod1"
    )
    public Result t6() {
   
   
        //假定: 当访问t6 资源次数是5 的倍数时，就出现了一个java 的异常
        if (++num % 5 == 0) {
   
   
            throw new RuntimeException("num 的值异常num= " + num);
        }
        log.info("执行t6() 线程id= " + Thread.currentThread().getId());
        return Result.success("200", "t6()执行成功");
    }

2.浏览器: http://localhost:10004/t6 , 看效果当num 为5 的整数时，返回的是error 页面，不友好.

image.png

3.怎么解决=> 使用fallback

基本介绍

1 blockHandler 只负责sentine 控制台配置违规

2 fallback 负责Java 异常/业务异常

需求分析/图解

1 需求: 请编写一个自定义全局fallback 处理类, 处理java 异常/业务异常
2.也就是解决前面我们提出的问题

代码实现

1.在member-service-nacos-provider-10004 创建/handler/CustomGlobalFallbackHandler.java

/**
 * CustomGlobalFallbackHandler: 全局fallback处理类
 * 在CustomGlobalFallbackHandler类中,可以去编写处理java异常/业务异常方法-static
 */

public class CustomGlobalFallbackHandler {
   
   

    public static Result fallbackHandlerMethod1(Throwable e) {
   
   
        return Result.error("402","java异常 信息=" + e.getMessage());
    }

    public static Result fallbackHandlerMethod2(Throwable e) {
   
   
        return Result.error("403","java异常 信息=" + e.getMessage());
    }
}

2.在member-service-nacos-provider-10004 修改controller/MemberController.java

    /**
     * value = "t6" 表示 sentinel限流资源的名字
     * blockHandlerClass = CustomGlobalBlockHandler.class : 全局限流处理类
     * blockHandler = "handlerMethod1": 指定使用全局限流处理类哪个方法，来处理限流信息
     * fallbackClass = CustomGlobalFallbackHandler.class: 全局fallback处理类
     * fallback = "fallbackHandlerMethod1": 指定使用全局fallback处理类哪个方法来处理java异常/业务异常
     */
    //这里我们使用全局限流处理类，显示限流信息
    @GetMapping("/t6")
    @SentinelResource(value = "t6",
            fallbackClass = CustomGlobalFallbackHandler.class,
            fallback = "fallbackHandlerMethod1",
            blockHandlerClass = CustomGlobalBlockHandler.class,
            blockHandler = "handlerMethod1"
                     )
    public Result t6() {
   
   
        //假定: 当访问t6资源次数是5的倍数时，就出现java异常
        if (++num % 5 == 0) {
   
   
            throw new NullPointerException("null指针异常 num=" + num);
        }


        log.info("执行t6() 线程id={}", Thread.currentThread().getId());
        return Result.success("200", "t6()执行OK~~");
    }

测试

1 启动Nacos Server 8848

2 启动Sentinel8080 控制台/Sentinel dashboard

3 启动member-service-nacos-provider-10004

4 浏览器: http://localhost:10004/t6

浏览器输入: http://localhost:10004/t6 , 访问次数不是5 的倍数, 返回正常结果

image.png

2.浏览器输入: http://localhost:10004/t6 , 访问次数是5 的倍数, 返回fallback 指定方法信息

image.png

3.为资源/t6 增加流控规则,方便测试

image.png

image.png

4.在流控规则菜单，可以看到新增规则

image.png

5.浏览器输入: http://localhost:10004/t6 , 如果访问QPS 大于1 , 由blockHandler 指定的方法处理，访问次数是5 的倍数, 由fallback 指定方法处理, 其它情况返回正常的结果.
image.png

image.png

image.png

exceptionsToIgnore

如果希望忽略某个异常，可以使用exceptionsToIgnore

    /**
     * value = "t6" 表示 sentinel限流资源的名字
     * blockHandlerClass = CustomGlobalBlockHandler.class : 全局限流处理类
     * blockHandler = "handlerMethod1": 指定使用全局限流处理类哪个方法，来处理限流信息
     * fallbackClass = CustomGlobalFallbackHandler.class: 全局fallback处理类
     * fallback = "fallbackHandlerMethod1": 指定使用全局fallback处理类哪个方法来处理java异常/业务异常
     * exceptionsToIgnore = {RuntimeException.class}: 表示如果t6()抛出RuntimeException, 就使用系统默认方式处理
     */
    //这里我们使用全局限流处理类，显示限流信息
    @GetMapping("/t6")
    @SentinelResource(value = "t6",
            fallbackClass = CustomGlobalFallbackHandler.class,
            fallback = "fallbackHandlerMethod1",
            blockHandlerClass = CustomGlobalBlockHandler.class,
            blockHandler = "handlerMethod1",
                          //注意 这个之所以是NullPointerException.class的原因是RuntimeException异常包括NullPointerException如果写RuntimeException异常那么NullPointerException异常也会捕获到那就没意义了
            exceptionsToIgnore = {
   
   NullPointerException.class})
    public Result t6() {
   
   
        //假定: 当访问t6资源次数是5的倍数时，就出现java异常
        if (++num % 5 == 0) {
   
   
            throw new NullPointerException("null指针异常 num=" + num);
        }
        if (num % 6 == 0) {
   
   //当访问t6资源次数是6的倍数时,抛出 runtime异常
            throw new RuntimeException("RuntimeException num=" + num);
        }

        log.info("执行t6() 线程id={}", Thread.currentThread().getId());
        return Result.success("200", "t6()执行OK~~");
    }

2.浏览器输入: http://localhost:10004/t6 , 你会发现访问次数为5 的倍数时，不再调用fallback 指定方法处理

在Sentinel中t6增加流控 这时就有4种方法

image.png

1 正常执行

image.png

2 访问过快被blockHandler限流捕获到
image.png

3 这个是忽略的异常
image.png

4这个是被fallback捕获的异常

image.png

接入Sentinel 的方式

10.8.4.1 代码方式(硬编码，侵入性强, 不推荐)

1.文档地址: https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E4%BB%8B%E7%BB%8D
2.基本使用

image.png

image.png
image.png

注解方式(低侵入性, 前面用过, 推荐)

1.注解方式埋点不支持private 方法
https://xue.baidu.com/okam/pages/strategy-tp/index?strategyId=136707206360879&source=natural
2.@SentinelResource 用于定义资源，并提供可选的异常处理和fallback 配置项。

@SentinelResource 注解包含以下属性(我们再梳理一下)

1.value：资源名称，必需项（不能为空）

2.entryType：entry 类型，可选项（默认为EntryType.OUT）

  1. blockHandler / blockHandlerClass: blockHandler 对应处理BlockException 的函数名称，可选项。blockHandler 函数访问范围需要是public，返回类型需要与原方法相匹配，参数类型需要和原方法相匹配并且最后加一个额外的参数，类型为BlockException。blockHandler 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其
    他类的函数，则可以指定blockHandlerClass 为对应的类的Class 对象，注意对应的函数必需为static 函数，否则无法解析。

  2. fallback / fallbackClass：fallback 函数名称，可选项，用于在抛出异常的时候提供fallback 处理逻辑。fallback 函数可以针对所有类型的异常（除了exceptionsToIgnore里面排除掉的异常类型）进行处理。fallback 函数签名和位置要求：
    (1)返回值类型必须与原函数返回值类型一致；
    (2)方法参数列表需要和原函数一致，或者可以额外多一个Throwable 类型的参数用于接收对应的异常。
    (3)fallback 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数，则可以指定fallbackClass 为对应的类的Class 对象，注意对应的函数必需为static 函数，否则无法解析。

  3. defaultFallback（since 1.6.0）：默认的fallback 函数名称，可选项，通常用于通用的
    fallback 逻辑（即可以用于很多服务或方法）。默认fallback 函数可以针对所有类型的异常（除了exceptionsToIgnore 里面排除掉的异常类型）进行处理。若同时配置了fallback 和defaultFallback，则只有fallback 会生效。defaultFallback 函数签名要求：
    (1)返回值类型必须与原函数返回值类型一致；
    (2)方法参数列表需要为空，或者可以额外多一个Throwable 类型的参数用于接收对应的异常。
    (3)defaultFallback 函数默认需要和原方法在同一个类中。若希望使用其他类的函数，则可以指定fallbackClass 为对应的类的Class 对象**，注意对应的函数必需为static 函数，否则无法解析。**

  4. exceptionsToIgnore（since 1.6.0）：用于指定哪些异常被排除掉，不会计入异常统计中，也不会进入fallback 逻辑中，而是会原样抛出。

openFeign+sentinel 对远程调用熔断降级

当前微服务基础环境

测试

1 启动Nacos Server 8848

2 启动member-service-nacos-provider-10004/10006

3 启动member-service-nacos-consumer-80

4 浏览器: http://localhost/member/nacos/consumer/get/1

浏览器输入: http://localhost/member/nacos/consumer/get/1 , 目前是Ribbon+RestTemplate

image.png

image.png

服务消费者整合Openfeign

需求分析/图解

需求：在member-service-nacos-consumer-80 整合Openfeign 实现远程调用
image.png

代码+配置实现步骤

1.修改member-service-nacos-consumer-80 的pom.xml 加入openfeign 依赖

<!-- 引入openfeign -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

2.在member-service-nacos-consumer-80 创建/springcloud/service/MemberOpenFeignService.java接口

@FeignClient(value = "member-service-nacos-provider")
public interface MemberOpenFeignService {
   
   
    /**
     * 解读
     * 1. 远程调用方式是 get
     * 2. 远程调用的url 为 http://member-service-nacos-provider/member/get/{id}
     * 3. member-service-nacos-provider是nacos注册中心服务名
     * 4. openfeign会根据负载均衡算法来决定调用的是 10004/10006,默认是轮询算法
     * 5. openfeign是通过接口方式调用服务
     */
    @GetMapping("/member/get/{id}")
    public Result getMemberById(@PathVariable("id") Long id);
}

3.修改controller/MemberNacosConsumerController.java , 增加方法

    //装配MemberOpenFeignService
    @Resource
    private MemberOpenFeignService memberOpenFeignService;

    //编写方法通过openfeign实现远程调用
    @GetMapping("/member/openfeign/consumer/get/{id}")
    public Result<Member> getMemberOpenfeignById(@PathVariable("id") Long id) {
   
   
        //这里我们使用openfeign接口方式远程调用
        log.info("调用方式是 openfeign..");
        return memberOpenFeignService.getMemberById(id);
    }

4.在member-service-nacos-consumer-80 的主启动类加入注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient //引入的是启动 nacos发现注解
@EnableFeignClients
public class MemberNacosConsumerApplication80 {
   
   
    public static void main(String[] args) {
   
   

        SpringApplication.run(MemberNacosConsumerApplication80.class,args);
    }
}

测试

1 启动Nacos Server 8848

2 启动member-service-nacos-provider-10004/10006

3 启动member-service-nacos-consumer-80

4 浏览器: http://localhost/member/openfeign/consumer/get/1

浏览器输入: http://localhost/member/openfeign/consumer/get/1 , 目前是Openfeign调用(负载均衡)

image.png

服务消费者整合Sentinel

需求分析/图解

需求：在member-service-nacos-consumer-80 整合Sentinel 能被Sentinel 监控
image.png

代码+配置实现步骤

1.修改member-service-nacos-consumer-80 的pom.xml 加入sentinel 依赖

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

2.修改member-service-nacos-consumer-80 的application.yml 配置sentinel

server:
  port: 80

spring:
  application:
    name: member-service-nacos-consumer-80
  #配置nacos
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #nacos server的地址
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080 #指定sentinel控制台地址(dash board)
        port: 8719 #设置端口默认是 8719, 如果该端口被占用, 就自动从 8791+1进行扫描, 直到找到一个没有占用的端口
#设置暴露所有的监控点
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'

测试

1 启动Nacos Server 8848

2 启动Sentinel8080 控制台/Sentinel dashboard

3 启动member-service-nacos-provider-10004/10006

4 启动member-service-nacos-consumer-80

5 浏览器: http://localhost/member/openfeign/consumer/get/1

1.目前是Openfeign调用(负载均衡)

image.png

2.登录sentinel 控制台: 可以看到已经监控到member-service-nacos-consumer

image.png

openFeign+sentinel 对远程调用熔断降级

需求分析/图解

1.需求/如图：在member-service-nacos-consumer-80 调用某个无效服务时，启动Sentinel的熔断降级机制, 能够快速返回响应，而不是使用默认的超时机制(因为超时机制容易线程堆积, 从而导致雪崩)
image.png

2.先测试一下，关闭10004/10006, 这时openfeign 去调用会怎么样? (返回time out)
image.png

3.还可以测试一下，让10004 服务对应的API 执行时间很长(比如休眠2 秒), 这时openfeign 去调用会怎么样?

image.png

代码+配置实现步骤

  1. 修改member-service-nacos-consumer-80 的service/MemberOpenFeignService.java接口, 加入fallback 的处理类
@FeignClient(value = "member-service-nacos-provider", fallback = MemberFeignFallbackService.class)
public interface MemberOpenFeignService {
   
   
    /**
     * 解读
     * 1. 远程调用方式是 get
     * 2. 远程调用的url 为 http://member-service-nacos-provider/member/get/{id}
     * 3. member-service-nacos-provider是nacos注册中心服务名
     * 4. openfeign会根据负载均衡算法来决定调用的是 10004/10006,默认是轮询算法
     * 5. openfeign是通过接口方式调用服务
     */
    @GetMapping("/member/get/{id}")
    public Result getMemberById(@PathVariable("id") Long id);
}
  1. 创建MemberFeignFallbackService.java
@Component
public class MemberFeignFallbackService
        implements MemberOpenFeignService {
   
   
    @Override
    public Result getMemberById(Long id) {
   
   
        return Result.error("500", "被调用服务异常, 熔断降级, 快速返回结果,防止线程堆积..");
    }
}
  1. 修改member-service-nacos-consumer-80 的application.yml , 加入openfeign 和sentinel 整合配置
server:
  port: 80

spring:
  application:
    name: member-service-nacos-consumer-80
  #配置nacos
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #nacos server的地址
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080 #指定sentinel控制台地址(dash board)
        port: 8719 #设置端口默认是 8719, 如果该端口被占用, 就自动从 8791+1进行扫描, 直到找到一个没有占用的端口
#设置暴露所有的监控点
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'
#openfeign和sentinel整合,必须配置
feign:
  sentinel:
    enabled: true

测试

1 启动Nacos Server 8848

2 启动Sentinel8080 控制台/Sentinel dashboard

3 关闭member-service-nacos-provider-10004/10006

4 启动member-service-nacos-consumer-80

5 浏览器: http://localhost/member/openfeign/consumer/get/1

浏览器输入: <http://localhost/member/openfeign/consumer/get/1> , 目前是Openfeign调用(负载均衡)

image.png

注意事项和细节说明

  1. 因为member-service-nacos-consumer-80 已经被sentinel 监控，所以我们可以加入相关的流控规则, 比如为/member/openfeign/consumer/get/1 加入流控规则qps = 1

image.png

测试: 如果/member/openfeign/consumer/get/1 请求QPS 超过1, 会输出
image.png

QPS 没有超过1, 会被fallback 处理, 如图

image.png

2. 如果远程服务恢复正常, 又会正常调用

规则持久化

规则没有持久化的问题

1 如果sentinel 流控规则没有持久化，当重启调用API/接口所在微服务后，规则就会丢失，需要重新加入
2 解决方案：通过Nacos 进行持久化

规则持久化方案

  1. 阿里云Ahas[最方便/付费]

    官方文档:https://help.aliyun.com/product/87450.html?spm=5176.cnahas.0.0.78034bb7ef0y86

image.png

  1. 在Nacos Server 配置规则, 完成持久化-官方推荐

  2. 将规则持久化到本地文件, 定时同步

  3. 其它...

Nacos Server 配置中心-规则持久化实例

工作原理示意图

image.png

需求分析/图解

  1. 需求: 为member-service-nacos-consumer-80 微服务的/member/openfeign/consumer/get/1 API 接口添加流控规则QPS=1/快速失败.
    2.要求将该流控规则加入到nacos server 配置中心，实现持久化
    image.png
[
    {
   
   
        "resource":"/member/openfeign/consumer/get/1",
        "limitApp": "default",
        "grade": 1,
        "count": 1,
        "strategy": 0,
        "controlBehavior": 0,
        "clusterMode": false
    }
]

image.png

2.在Nacos Server 配置中心增加Sentinel 客户端/微服务模块的流控规则参数说明

  • resource∶资源名称;
  • limlitApp∶ 来源应用;
  • grade∶阈值类型，0表示线程数，1表示QPS;
  • count∶单机阈值;
  • strategy∶流控模式，0表示直接，1表示关联，2表示链路;
  • controlBehavior∶流控效果，0表示快速失败，1表示Warm Up，2表示排队等待;
  • clusterMode∶是否集群

3.修改member-service-nacos-consumer-80 的pom.xml, 加入加入sentinel 和nacos持久化整合依赖

<!-- 加入sentinel 和nacos 持久化整合依赖-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>

4.修改member-service-nacos-consumer-80 的application.yml , 配置该微服务从NacosServer 获取流控规则

server:
  port: 80

spring:
  application:
    name: member-service-nacos-consumer-80
  #配置nacos
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #nacos server的地址
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080 #指定sentinel控制台地址(dash board)
        port: 8719 #设置端口默认是 8719, 如果该端口被占用, 就自动从 8791+1进行扫描, 直到找到一个没有占用的端口
      datasource:
        ds1:
          #流控规则配置是从nacos server 配置中心获取
          nacos:
            server-addr: localhost:8848 #指定nacos server 配置中心地址
            dataId: member-service-nacos-consumer #nacos server 配置中心 dataId
            groupId: DEFAULT_GROUP #指定组[nacos server配置中心]
            data-type: json #指定配置流控规则的数据类型
            rule-type: flow #规则类型: 流控规则 表示一会看文档
#设置暴露所有的监控点
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'
#openfeign和sentinel整合,必须配置
feign:
  sentinel:
    enabled: true

测试

1 启动Nacos Server 8848

2 启动Sentinel8080 控制台/Sentinel dashboard

3 启动member-service-nacos-provider-10004/10006

4 启动member-service-nacos-consumer-80

5 浏览器: http://localhost/member/openfeign/consumer/get/1

  1. 浏览器输入: http://localhost/member/openfeign/consumer/get/1 , 目前是Openfeign调用(负载均衡), 而且流控规则已经生效了.

image.png

2.注意看sentinel, 这个流控规则已经生成了.

image.png

3.查看Sentinel 控制台, 发现已经同步了流控规则

image.png

注意事项和细节

  1. 在nacos server 配置sentinel 流控规则的Data ID 也可以自己指定，比如写成wyx-id,只要在sentinel client/微服务的applicaion.yml 的datasource.ds1.nacos.dataId 的值保持一致即可
  2. 如图所示

image.png

文章标签：
负载均衡
Java
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Sentinel
AHAS
API
关键词：
Sentinel持久化
Sentinel规则
Sentinel熔断
Sentinel规则持久化
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