Sentinel不同的流控效果学习-原创手记-慕课网

概述

本文介绍了Sentinel在分布式系统中的流控功能，并详细讲解了QPS限流、并发线程数限流、请求时长限流、链路限流和系统维度限流等不同模式的配置方法。通过具体示例代码展示了如何实现Sentinel不同的流控效果学习，帮助读者更好地理解和应用这些流控模式。

引入Sentinel及流控基础概念

Sentinel 是一个用于保护微服务等分布式系统流量的开源库，其主要功能包括流量控制、熔断降级、系统负载保护等。在分布式系统中，保护系统免受流量冲击是非常重要的，Sentinel 提供了多种机制来帮助我们实现这一目标。

流控基础概念

流控（Flow Control）是限制系统中某个资源的访问速度，以防止其被过度使用导致服务不可用。Sentinel 支持多种流控模式，每种模式都有其适用场景。常见的流控模式包括：

QPS 限流：基于每秒请求的请求数量进行限制。
并发线程数限流：限制某个资源的并发访问线程数。
请求时长限流：根据资源处理请求的时间来限制请求的数量。
链路限流：基于调用链路进行限流，适用于微服务间的调用。
系统维度限流：基于系统负载进行保护，如 CPU 使用率、内存使用量等。

Sentinel 的主要特性

实时监控：提供实时的监控视图，可以查看系统的流量情况。
动态规则：支持动态加载规则，可以灵活地调整限流策略。
多语言支持：除了 Java 之外，还有 Go、Python、.NET 等语言的支持。
云原生支持：与 Kubernetes、Spring Cloud 等云原生技术无缝集成。

初识Sentinel流控效果

在使用Sentinel进行流控时，可以通过不同的配置来实现多种流控效果。下面介绍几种常见的流控模式及其使用方法。

QPS 限流

QPS（Query Per Second）即每秒查询数，是衡量系统吞吐量的重要指标。通过配置QPS限流，可以确保系统在每秒内处理的请求数量不超过指定的阈值。

示例代码：

// 创建一个资源，资源名为 "myResource"
List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
FlowRule flowRule = new FlowRule("myResource");
flowRule.setCount(10); // 每秒最多处理10个请求
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS); // 设置为QPS限流
rules.add(flowRule);
// 将规则加载到Sentinel中
FlowRuleManager.loadRules(rules);

并发线程数限流

并发线程数限流用于限制某个资源在同一时间内的并发访问量，防止因大量并发请求导致系统资源耗尽。

示例代码：

List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
FlowRule flowRule = new FlowRule("myResource");
flowRule.setCount(5); // 同一时间最多处理5个请求
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_THREAD); // 设置为并发线程数限流
rules.add(flowRule);
FlowRuleManager.loadRules(rules);

请求时长限流

请求时长限流根据资源处理请求的时间来限制请求的数量，适用于对请求处理时间敏感的应用场景。

示例代码：

List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
FlowRule flowRule = new FlowRule("myResource");
flowRule.setCount(20); // 每秒最多处理20个请求
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_RT); // 设置为请求时长限流
flowRule.setWarmUpPeriodMs(1000); // 暖启动时间设置为1秒
rules.add(flowRule);
FlowRuleManager.loadRules(rules);

链路限流

链路限流根据调用链路进行限流，适用于微服务间的调用场景。

示例代码：

List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
FlowRule flowRule = new FlowRule("myResource");
flowRule.setCount(10); // 每秒最多处理10个请求
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_LINK); // 设置为链路限流
rules.add(flowRule);
FlowRuleManager.loadRules(rules);

系统维度限流

系统维度限流通过监控系统负载（如 CPU 使用率、内存使用量等）来限制请求的数量，确保系统不会因为负载过高而崩溃。

示例代码：

// 创建一个系统规则，资源名为 "myResource"
List<SystemRule> systemRules = new ArrayList<>();
SystemRule systemRule = new SystemRule();
systemRule.setCpuUtil(70); // 当CPU使用率超过70%时触发保护
systemRules.add(systemRule);
SystemRuleManager.loadRules(systemRules);

Sentinel的资源命名与规则配置

在使用Sentinel进行流控时，需要对资源进行命名，并针对每个资源配置相应的规则。

资源命名

资源命名是流控、熔断降级等规则的基础。通常采用统一且具有描述性的命名方式。资源命名可以是任何字符串，建议使用有意义的名称，便于理解和管理。

示例代码：

// 定义资源名为 "myResource"
String resourceName = "myResource";

规则配置

规则配置包括流控规则、熔断降级规则、系统规则等。规则配置可以通过Java代码动态加载，也可以通过配置文件（如Nacos、Zookeeper等）加载。

示例代码：

// 创建流控规则
List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
FlowRule flowRule = new FlowRule("myResource");
flowRule.setCount(10); // 每秒最多处理10个请求
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS); // 设置为QPS限流
rules.add(flowRule);
// 加载规则到Sentinel中
FlowRuleManager.loadRules(rules);

实战演练：不同流控效果的应用

为了更好地理解Sentinel流控的效果，下面通过几个具体的应用场景来演练不同的流控模式。

示例场景一：QPS 限流

需求描述：前端页面每秒最多处理10个请求。
示例代码：

// 创建一个资源，资源名为 "myResource"
String resourceName = "myResource";
List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
FlowRule flowRule = new FlowRule(resourceName);
flowRule.setCount(10); // 每秒最多处理10个请求
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS); // 设置为QPS限流
rules.add(flowRule);
// 加载规则到Sentinel中
FlowRuleManager.loadRules(rules);

示例场景二：并发线程数限流

需求描述：后台处理服务在同一时间最多处理5个请求。
示例代码：

String resourceName = "myResource";
List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
FlowRule flowRule = new FlowRule(resourceName);
flowRule.setCount(5); // 同一时间最多处理5个请求
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_THREAD); // 设置为并发线程数限流
rules.add(flowRule);
FlowRuleManager.loadRules(rules);

示例场景三：请求时长限流

需求描述：对某个业务逻辑请求的处理时间进行限制，每秒最多处理20个请求。
示例代码：

String resourceName = "myResource";
List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
FlowRule flowRule = new FlowRule(resourceName);
flowRule.setCount(20); // 每秒最多处理20个请求
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_RT); // 设置为请求时长限流
flowRule.setWarmUpPeriodMs(1000); // 暖启动时间设置为1秒
rules.add(flowRule);
FlowRuleManager.loadRules(rules);

示例场景四：链路限流

需求描述：对某个微服务调用进行限流，每秒最多调用10次。
示例代码：

String resourceName = "myResource";
List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
FlowRule flowRule = new FlowRule(resourceName);
flowRule.setCount(10); // 每秒最多调用10次
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_LINK); // 设置为链路限流
rules.add(flowRule);
FlowRuleManager.loadRules(rules);

示例场景五：系统维度限流

需求描述：当系统CPU使用率超过70%时，限制请求。
示例代码：

// 创建一个系统规则
List<SystemRule> systemRules = new ArrayList<>();
SystemRule systemRule = new SystemRule();
systemRule.setCpuUtil(70); // 当CPU使用率超过70%时触发保护
systemRules.add(systemRule);
SystemRuleManager.loadRules(systemRules);

常见问题解答与注意事项

常见问题

Q: 我如何知道某个资源是否超过了限流阈值？
A: 可以通过Sentinel的监控视图实时查看每个资源的流量情况，一旦超过阈值，监控视图会显示相应的警告。

Q: 如何动态修改规则？
A: 可以通过代码动态加载规则，也可以通过Nacos、Zookeeper等配置中心动态修改规则。

Q: 流控规则是否可以叠加？
A: 可以，Sentinel支持为同一个资源配置多种流控规则，但处理顺序需要根据实际需求来配置。

Q: 是否可以为不同的资源设置不同的流控规则？
A: 是的，可以根据不同的资源需求设置不同的规则，确保每个资源都能得到适当的保护。

注意事项

资源命名的一致性：确保资源命名的一致性，避免因命名不同而影响规则的生效。
规则配置的合理性：根据实际业务场景合理设置阈值，避免设置过低或过高，影响系统的正常运行。
监控的重要性：通过实时监控可以及时发现系统中的问题，避免因流量过大导致服务不可用。
动态规则的灵活性：通过动态加载规则，可以灵活调整限流策略，适应不断变化的业务需求。

示例代码

通过一个简单的流控规则修改示例来展示动态规则的灵活性。

// 示例代码：动态修改QPS限流规则
String resourceName = "myResource";
FlowRule flowRule = new FlowRule(resourceName);
flowRule.setCount(20); // 每秒最多处理20个请求
List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
rules.add(flowRule);
FlowRuleManager.loadRules(rules);

总结与后续学习方向

Sentinel提供了丰富的流控功能，通过不同的流控模式可以有效地保护系统免受流量冲击。本文介绍了Sentinel的基本概念和流控模式，并通过实例演示了如何使用不同模式进行流控。此外，还介绍了一些常见的问题及注意事项，帮助大家更好地理解和使用Sentinel。

后续学习方向

深入理解Sentinel的其他功能，如熔断降级、系统保护等。
实践项目：将Sentinel应用到实际项目中，通过实战加深理解。
参与社区：关注Sentinel的官方文档和社区，了解最新的功能和最佳实践。
性能优化：研究如何优化Sentinel的性能，提升系统的整体处理能力。

通过持续学习和实践，可以更好地掌握Sentinel的使用方法，保护系统免受流量冲击。推荐在慕课网（https://www.imooc.com/）等网站上查找更多关于Sentinel的技术教程和实战案例。