Sentinel不同的流控模式入门教程

概述

Sentinel 是一个轻量级的分布式流量控制组件，提供了包括流量控制、熔断降级和系统保护在内的多种功能。本文详细介绍了 Sentinel 不同的流控模式，包括直接模式、关联模式和系统模式，并通过示例代码说明了如何配置和使用这些模式。Sentinel 不同的流控模式可以根据具体的应用场景灵活选择，确保系统的稳定运行。

Sentinel简介

Sentinel是什么

Sentinel 是阿里巴巴开源的一个轻量级、分布式的流量控制组件，旨在提供流量控制、熔断降级、系统保护和热点防护等能力。它可以帮助开发者在现代微服务架构中保护服务免受流量洪峰和系统负载过高的影响。

Sentinel的作用与优势

Sentinel 的主要作用是通过实时监控和控制应用中的流量，确保系统在高并发场景下的稳定运行。其优势包括：

1. 高性能和轻量级：Sentinel 使用了高性能的设计模式，并且其核心库仅依赖于 JDK 标准库，不需要额外的依赖。
2. 多维度保护：除了流量控制之外，Sentinel 还提供了熔断降级、系统保护和热点防护等功能，全方位保护应用服务。
3. 易于扩展：Sentinel 提供了丰富的 API 和 SPI 机制，方便开发者进行定制化的扩展。

Sentinel的主要功能模块

Sentinel 提供了多个功能模块来实现不同的保护策略：

1. 流量控制：控制单个接口的请求通过量，支持直接、关联、系统等不同的流控模式。
2. 熔断降级：当服务调用失败率达到阈值，自动开启熔断机制，隔离故障服务。
3. 系统保护：当系统负载过高时，自动降低非核心服务的流量，保护系统稳定运行。
4. 热点防护：对于访问频繁的热点数据，进行访问频率控制，防止热点数据被频繁访问导致系统过载。

流控模式概览

流控模式的定义

流控模式是 Sentinel 用来控制资源访问的一种机制。它根据不同的策略和条件限制请求的流量，从而保护系统免受过载和流量洪峰的影响。

流控模式的应用场景

流控模式的应用场景包括但不限于：

1. 防止接口过载：通过限制接口的请求频率，确保接口不会因为过多的请求而崩溃。
2. 保障系统稳定性：在系统负载过高时，减少非核心服务的流量以保障核心服务的稳定运行。
3. 基于资源的流量限制：根据不同的资源类型设置不同的流量限制，确保系统资源的合理分配。

Sentinel支持的流控模式

Sentinel 支持以下几种流控模式：

1. 直接模式：基于接口本身的访问频率进行控制。
2. 关联模式：基于关联资源的访问频率进行控制。
3. 系统模式：基于系统整体的负载情况，动态调整流量。

直接模式流控详解

直接模式的原理

直接模式基于单个接口的访问频率进行限制。当某一接口的访问频率超过了预设的阈值时，Sentinel 会阻止额外的请求进入，从而保护接口免受过载的影响。

直接模式的配置方法

直接模式的配置可以通过 API 或者 UI 进行。以下是通过 API 配置直接模式的示例代码：

// 引入Sentinel的依赖
import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;

public class SentinelDirectFlowConfig implements InitFunc {
    @Override
    public void init() {
        // 创建直接模式规则
        FlowRule flowRule = new FlowRule();
        flowRule.setResource("exampleResource");
        flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        flowRule.setCount(10.0);
        flowRule.setStrategy(RuleConstant.STATEGY_SOURCE_IP);

        // 添加规则到规则管理器
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        rules.add(flowRule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
    }
}

直接模式的实际应用案例

假设我们有一个用户服务接口，需要限制每秒的请求频率为 10 次：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.sliding.window.count.TimeWindow;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class UserServiceController {

    @GetMapping("/user")
    @SentinelResource(value = "getUser", blockHandler = "handleBlock")
    public String getUser() {
        // 业务逻辑代码
        return "User data";
    }

    public String handleBlock(BlockException ex) {
        // 处理被阻塞的请求
        return "Request blocked, please try later.";
    }
}

以上代码配置了直接模式规则，限制了用户服务接口的 QPS 为 10 次/秒。

关联模式流控详解

链路模式的原理

关联模式基于关联资源的访问频率进行控制。当某一关联资源的访问频率超过阈值时，Sentinel 会阻止额外的请求进入，从而保护该资源的服务。

链路模式的配置方法

关联模式的配置需要指定关联资源的相关信息。以下是通过 API 配置关联模式的示例代码：

import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;

public class SentinelLinkFlowConfig implements InitFunc {
    @Override
    public void init() {
        // 创建关联资源的规则
        FlowRule flowRule = new FlowRule();
        flowRule.setResource("exampleResource");
        flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        flowRule.setCount(10.0);
        flowRule.setStrategy(RuleConstant.STATEGY_SOURCE_IP);
        flowRule.setParamIdx(1);
        flowRule.setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT);

        // 添加规则到规则管理器
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        rules.add(flowRule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
    }
}

关联模式的实际应用案例

假设我们有一个订单服务依赖于用户服务，当用户服务的访问频率超过一定阈值时，订单服务需要限制访问频率：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.sliding.window.count.TimeWindow;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class OrderServiceController {

    @GetMapping("/order")
    @SentinelResource(value = "createOrder", blockHandler = "handleBlock")
    public String createOrder() {
        // 业务逻辑代码
        return "Order created";
    }

    public String handleBlock(BlockException ex) {
        // 处理被阻塞的请求
        return "Request blocked, please try later.";
    }
}

以上代码配置了关联模式规则，限制了订单服务依赖的用户服务的 QPS 为 10 次/秒。

系统模式流控详解

系统模式的原理

系统模式基于系统整体的负载情况动态调整流量。当系统整体负载过高时，Sentinel 会自动减少非核心服务的流量，确保系统核心服务的稳定运行。

系统模式的配置方法

系统模式的配置需要监控系统的关键指标，如 CPU 使用率、系统负载等。以下是通过 API 配置系统模式的示例代码：

import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemRuleManager;

public class SentinelSystemConfig implements InitFunc {
    @Override
    public void init() {
        // 创建系统规则
        SystemRule systemRule = new SystemRule();
        systemRule.setGrade(RuleConstant.SYSTEM_RULE_GRADE_MAX_QPS);
        systemRule.setCount(100.0);
        systemRule.setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_DEFAULT);
        systemRule.setStrategy(RuleConstant.STRATEGY_ALL_LIMIT);

        // 添加规则到规则管理器
        List<SystemRule> rules = new ArrayList<>();
        rules.add(systemRule);
        SystemRuleManager.loadRules(rules);
    }
}

系统模式的实际应用案例

假设我们有一个电商系统，需要在系统负载过高时自动降低非核心服务的流量：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.sliding.window.count.TimeWindow;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class ProductServiceController {

    @GetMapping("/product")
    @SentinelResource(value = "getProduct", blockHandler = "handleBlock")
    public String getProduct() {
        // 业务逻辑代码
        return "Product data";
    }

    public String handleBlock(BlockException ex) {
        // 处理被阻塞的请求
        return "Request blocked, please try later.";
    }
}

以上代码配置了系统模式规则，当系统负载过高时，限制非核心服务的 QPS 为 100 次/秒。

总结与参考

各种流控模式的对比

• 直接模式：基于单个接口的访问频率进行控制，适用于需要单独控制接口流量的场景。
• 关联模式：基于关联资源的访问频率进行控制，适用于需要控制依赖服务流量的场景。
• 系统模式：基于系统整体的负载情况动态调整流量，适用于需要全局管理系统负载的场景。

流控模式选择的建议

选择合适的流控模式取决于具体的应用场景和需求。如果需要单独控制某个接口的流量，可以选择直接模式；如果需要控制依赖服务的流量，可以选择关联模式；如果需要全局管理系统的负载，可以选择系统模式。

进一步学习的资源推荐

• Sentinel 官方文档
• 慕课网 提供了大量的 Sentinel 相关教程和实战课程，可以帮助开发者深入学习和掌握 Sentinel 的使用。