《一起学sentinel》二、初探sentinel的Slot-阿里云开发者社区

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《一起学sentinel》二、初探sentinel的Slot

简介: 随着微服务的流行,服务和服务之间的稳定性变得越来越重要。Sentinel 以流量为切入点,从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。

slot概述

在 Sentinel 里面,所有的资源都对应一个资源名称(resourceName),每次资源调用都会创建一个 Entry 对象。Entry 可以通过对主流框架的适配自动创建,也可以通过注解的方式或调用 SphU API 显式创建。Entry 创建候,同时也会创建一系列功能插槽(slot chain),这些插槽有不同的职责,例如:

  • NodeSelectorSlot 负责收集资源的路径,并将这些资源的调用路径,以树状结构存储起来,用于根据调用路径来限流降级
  • ClusterBuilderSlot 则用于存储资源的统计信息以及调用者信息,例如该资源的 RT, QPS, thread count 等等,这些信息将用作为多维度限流,降级的依据
  • StatisticSlot 则用于记录、统计不同纬度的 runtime 指标监控信息
  • FlowSlot 则用于根据预设的限流规则以及前面 slot 统计的状态,来进行流量控制
  • AuthoritySlot 则根据配置的黑白名单和调用来源信息,来做黑白名单控制
  • DegradeSlot 则通过统计信息以及预设的规则,来做熔断降级
  • SystemSlot 则通过系统的状态,例如 load1 等,来控制总的入口流量

下面是关系结构图

ProcessorSlot子类及实现类.png


solt的基本逻辑及代码演示

每个Slot执行完业务逻辑处理后,会调用fireEntry()方法,该方法将会触发下一个节点的entry方法,下一个节点又会调用他的fireEntry,以此类推直到最后一个Slot,由此就形成了sentinel的责任链。

  • 工作流概述:
    image.png

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下面我会根据slot 的基本实现processorSlot讲一下slot 的基本结构及用法

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  • 先看看顶层接口ProcessorSlot

    public interface ProcessorSlot<T> {
        void entry(....); //开始入口
        void fireEntry(....);//finish意味着结束
        void exit(....);//退出插槽
        void fireExit(....);//退出插槽结束
    }

​ 这个接口有4个方法,entry,fireEntry,exit,fireExit

  • ProcessorSlot 的抽象实现 AbstractLinkedProcessorSlot

    public abstract class AbstractLinkedProcessorSlot<T> implements ProcessorSlot<T> {
    
        private AbstractLinkedProcessorSlot<?> next = null;
    
        @Override
        public void fireEntry(... ) throws Throwable {
            //当业务执行完毕后,如果还有下一个slot
            if (next != null) {
                next.transformEntry(context, resourceWrapper, obj, count, prioritized, args);
            }
        }
    
        @SuppressWarnings("unchecked")
        //指向下一个slot的entry,每一个slot根据自己的职责不同,有自己的实现
        void transformEntry(... ) throws Throwable {
            T t = (T)o;
            entry(context, resourceWrapper, t, count, prioritized, args);
        }
    
        @Override
        public void fireExit(... ) {
            //当一个slot的exit执行完毕后,如果还有下一个未关闭slot
            if (next != null) {
                //指向下一个slot的exit
                next.exit(context, resourceWrapper, count, args);
            }
        }
    
        public AbstractLinkedProcessorSlot<?> getNext() {
            return next;
        }
    
        public void setNext(AbstractLinkedProcessorSlot<?> next) {
            this.next = next;
        }
    
    }
    • DefaultProcessorSlotChain实现了上述的chain(setNext和getNext)

      public class DefaultProcessorSlotChain extends ProcessorSlotChain {
          //直接实现了AbstractLinkedProcessorSlot的实例并作为first,可以理解为当前slot
          AbstractLinkedProcessorSlot<?> first = new AbstractLinkedProcessorSlot<Object>() {
      
              @Override
              public void entry(... )
                  throws Throwable {
                  super.fireEntry(context, resourceWrapper, t, count, prioritized, args);
              }
      
              @Override
              public void exit(... ) {
                  super.fireExit(context, resourceWrapper, count, args);
              }
      
          };
          //默认的end(可以理解为当前的后一个slot)
          AbstractLinkedProcessorSlot<?> end = first;
      
          @Override
          public void addFirst(AbstractLinkedProcessorSlot<?> protocolProcessor) {
              protocolProcessor.setNext(first.getNext());
              first.setNext(protocolProcessor);
              //如果当前为最后一个
              if (end == first) {
                  end = protocolProcessor;
              }
          }
      
          @Override
          public void addLast(AbstractLinkedProcessorSlot<?> protocolProcessor) {
              //将后一个slot放进当前slot的next
              end.setNext(protocolProcessor);
              //将end指向后一个slot
              end = protocolProcessor;
          }
      }
  • AbstractLinkedProcessorSlot 的实例 DemoSlot :

    public class DemoSlot extends AbstractLinkedProcessorSlot<DefaultNode> {
    
        //开始入口
        @Override
        public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, DefaultNode node, int count, boolean prioritized, Object... args)
                throws Throwable {
            //finish意味着结束
            fireEntry(context, resourceWrapper, node, count, prioritized, args);
        }
        //退出插槽
        @Override
        public void exit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args) {
            //退出插槽结束
            fireExit(context, resourceWrapper, count, args);
        }
    }

到这里我们看完了Slot的基本执行过程,总结一下

  • 1.初始化firstendslot
  • 2.开始执行entry
  • 3.开始执行fireEntry并查询是否下一个slot,如果有则执行第2步
  • 4.开始执行exit
  • 5.开始执行fireExit并查询是否有下一个slot,如果有则执行第4步
  • 6.结束

我们使用Slot方式进行处理时,需要实现一个类似tomcat 的lifeCycle,但是差异是tomcatlifeCycle是一个使用异步事件的方式执行容器内逻辑,而sentinel 使用的是一种子父依赖关系的链式调用,强调了顺序性执行。

默认的各个插槽之间的顺序是固定的,因为有的插槽需要依赖其他的插槽计算出来的结果才能进行工作。

下面我们看看是如何保证顺序的

--

SLOT的加载

1.定义顺序

sentinel在每个实例化的slot上面备注了顺序的参数,如

@SpiOrder(-10000)
public class NodeSelectorSlot extends AbstractLinkedProcessorSlot<Object> {

这是一个自定义的注解,保存的内容主要就是上面的(-10000)作为顺序权重

2.SPI加载

默认的chain会调用sentinel的类加载工具SpiLoaderloadPrototypeInstanceListSorted(ProcessorSlot.class);

这个方法会将所有实现了ProcessorSlot的类,用SPI的方式加载

slot-spi-class.png

@SpiOrder(-10000)
public class NodeSelectorSlot 
@SpiOrder(-9000)
public class ClusterBuilderSlot
@SpiOrder(-8000)
public class LogSlot
@SpiOrder(-7000)    
public class StatisticSlot
@SpiOrder(-5000)
public class SystemSlot
@SpiOrder(-6000)
public class AuthoritySlot
@SpiOrder(-2000)
public class FlowSlot
@SpiOrder(-1000)
public class DegradeSlot

3.加载完后排序

 public static <T> List<T> loadPrototypeInstanceListSorted(Class<T> clazz) {
    //这里就是第二步的加载
    ServiceLoader<T> serviceLoader = ServiceLoaderUtil.getServiceLoader(clazz);

    List<SpiOrderWrapper<T>> orderWrappers = new ArrayList<>();
    //循环遍历加载
    for (T spi : serviceLoader) {
        //查询对应类的顺序(第一步)
        int order = SpiOrderResolver.resolveOrder(spi);
        //将顺序和类插入List(手动有序数组)
        SpiOrderResolver.insertSorted(orderWrappers, spi, order);
    }
}



//排序方法很简答
private static <T> void insertSorted(List<SpiOrderWrapper<T>> list, T spi, int order) {
    int idx = 0;
    for (; idx < list.size(); idx++) {
        //循环遍历定长的list,一次比对大小
        if (list.get(idx).getOrder() > order) {
            break;如果发现当前索引大于
        }
    }
    list.add(idx, new SpiOrderWrapper<>(order, spi));
}

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