Sentinel配置限流学习入门：简单教程详解-原创手记-慕课网

概述

本文介绍了Sentinel配置限流学习入门的相关内容，涵盖Sentinel的基本概念、准备工作、基本配置、限流规则配置以及环境搭建、依赖集成、规则设置及监控配置，确保服务在高并发场景下的稳定运行。

Sentinel简介

Sentinel是什么

Sentinel 是阿里巴巴开源的一款分布式服务保护框架，旨在以最小的代价实现自动动态流量控制、实时服务监控及全面的立体化故障演练。Sentinel 以流量为切入点，提供一站式的流量控制、熔断降级、系统自适应保护和实时监控功能。

Sentinel的作用

流量控制：通过定义规则限制某个资源在单位时间内的请求数量，例如控制接口的QPS（每秒请求量）。
熔断降级：自动检测并触发熔断机制，防止错误传播到整个系统。
系统保护：通过定义规则保护系统的运行状态，如 CPU 使用率、系统负载、内存占用等，当这些指标超过阈值时，自动触发降级保护。
实时监控：提供丰富的监控功能，实时查看系统的运行状态，包括流量、资源使用情况、异常等。
动态配置与推送：支持动态配置和推送规则，通过 API 或配置中心实时调整策略。

Sentinel的核心概念

资源：资源是流量控制的基本单位，可以理解为服务接口或应用程序中的某个逻辑。
规则：规则用于定义针对某个资源的控制逻辑，包括流量控制规则、熔断降级规则和系统保护规则等。
监控：提供实时监控功能，监控资源的访问量、异常情况及系统负载等。
API：提供丰富的 API，方便集成到应用程序中，进行规则配置和监控数据获取等。

准备工作

环境搭建

开始使用 Sentinel 之前，需确保已搭建 Java 开发环境，安装 Maven 或 Gradle 等构建工具，并确保 Java 版本为 Java 8 及以上版本。

下载与安装Sentinel

下载 Sentinel：
通过 Maven 或 Gradle 依赖管理工具下载 Sentinel 依赖。

Maven 依赖配置：

<dependency>
 <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
 <artifactId>sentinel-core</artifactId>
 <version>1.8.2</version>
</dependency>
<dependency>
 <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
 <artifactId>sentinel-slf4j-log</artifactId>
 <version>1.8.2</version>
</dependency>
<dependency>
 <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
 <artifactId>sentinel-spring</artifactId>
 <version>1.8.2</version>
</dependency>

Gradle 依赖配置：

implementation 'com.alibaba.csp:sentinel-core:1.8.2'
implementation 'com.alibaba.csp:sentinel-slf4j-log:1.8.2'
implementation 'com.alibaba.csp:sentinel-spring:1.8.2'

集成 Sentinel 到 Spring Boot 项目：
在 Spring Boot 项目中，通过在 pom.xml 或 build.gradle 文件中添加 Sentinel 依赖，并在 application.properties 或 application.yml 中进行基本配置。
- application.properties 配置示例：
```
spring.application.name=sentinel-demo
server.port=8080
```
- application.yml 配置示例：
```
spring:
application:
 name: sentinel-demo
server:
port: 8080
```

基本配置

Sentinel的基本配置方法

在项目中集成 Sentinel 后，可以通过注解或编程方式设置和获取规则。

注解方式：
在需要限流的接口或方法上添加 @SentinelResource 注解，并配置相应的规则。

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;

@RestController
public class UserController {

   @GetMapping("/user")
   @SentinelResource(value = "getUser", blockHandler = "handleBlock")
   public User getUser() {
       // 获取用户信息的逻辑
       return new User("Tom");
   }

   public User handleBlock(BlockException e) {
       // 处理被限流或降级后的逻辑
       return new User("Block User");
   }
}

编程方式：
在代码中动态配置和获取规则。

import com.alibaba.csp.sentinel.Entry;
import com.alibaba.csp.sentinel.SphU;
import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;

public class SentinelDemo {

   public static void main(String[] args) {
       // 初始化FlowRule
       FlowRule rule = new FlowRule();
       rule.setResource("getUser");
       rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
       rule.setCount(10);
       rule.setLimitApp("default");
       rule.setStrategy(RuleConstant.FLOW_STRATEGY_ALL);
       rule.setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_THROW_EXCEPTION);
       List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
       rules.add(rule);
       FlowRuleManager.loadRules(rules);

       try (Entry entry = SphU.entry(rule.getResource())) {
           // 被保护的逻辑
           System.out.println("User request processed");
       } catch (BlockException e) {
           // 处理被限流的情况
           System.out.println("User request blocked");
       }
   }
}

配置文件详解

Sentinel 支持多种配置方式，包括 XML、YAML 和 Java 代码配置。在大多数情况下，使用 Java 代码配置是比较常见的做法。

XML 配置：

<bean id="sentinelConfig" class="com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc">
   <property name="rules">
       <list>
           <bean class="com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule">
               <property name="resource" value="getUser"/>
               <property name="grade" value="0"/>
               <property name="count" value="10"/>
               <property name="limitApp" value="default"/>
               <property name="strategy" value="0"/>
               <property name="controlBehavior" value="0"/>
           </bean>
       </list>
   </property>
</bean>

YAML 配置：

sentinel:
 rules:
   - resource: getUser
     grade: 0
     count: 10
     limitApp: default
     strategy: 0
     controlBehavior: 0

Java 代码配置：

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 SentinelConfig implements InitFunc {

   @Override
   public void init() {
       FlowRule rule = new FlowRule();
       rule.setResource("getUser");
       rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
       rule.setCount(10);
       rule.setLimitApp("default");
       rule.setStrategy(RuleConstant.FLOW_STRATEGY_ALL);
       rule.setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_THROW_EXCEPTION);
       FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
   }
}

限流规则配置

什么是限流

限流是一种流量控制策略，用于限制某个服务或接口在单位时间内的请求数量。通过设置合理的 QPS（每秒请求数）或并发数量，可以避免系统在高并发场景下过载或崩溃。

如何在Sentinel中设置限流规则

在 Sentinel 中设置限流规则，可以通过注解方式或 Java 代码方式。

注解方式

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class UserController {

    @GetMapping("/user")
    @SentinelResource(value = "getUser", blockHandler = "handleBlock")
    public User getUser(@RequestParam("id") int id) {
        // 获取用户信息的逻辑
        return new User("Tom");
    }

    public User handleBlock(BlockException e) {
        // 处理被限流或降级后的逻辑
        return new User("Block User");
    }
}

Java 代码方式

import com.alibaba.csp.sentinel.Entry;
import com.alibaba.csp.sentinel.SphU;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowRuleManager;

public class SentinelDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 初始化FlowRule
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("getUser");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        rule.setCount(10);
        rule.setLimitApp("default");
        rule.setStrategy(RuleConstant.FLOW_STRATEGY_ALL);
        rule.setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_THROW_EXCEPTION);
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        rules.add(rule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);

        try (Entry entry = SphU.entry(rule.getResource())) {
            // 被保护的逻辑
            System.out.println("User request processed");
        } catch (BlockException e) {
            // 处理被限流的情况
            System.out.println("User request blocked");
        }
    }
}

限流规则的常见参数说明

resource：资源名称，对应要保护的服务接口或逻辑。
grade：限流的类型，可以是 QPS (每秒请求数) 或并发线程数。
count：限流的阈值，例如每秒请求数限制为 10。
limitApp：限流应用的名称，默认是 "default"。
strategy：限流策略，可以是所有请求、非并发请求等。
controlBehavior：控制行为，可以是拒绝请求、抛出异常等。

测试与验证

如何测试限流规则是否生效

要验证限流规则是否生效，可以通过模拟大量请求来测试。例如，使用 JMeter 或编写简单的 HTTP 请求脚本进行压测。

使用 JMeter 进行压测：
- 配置 JMeter 以模拟大量并发请求。
- 发送请求到目标服务接口。
- 观察响应情况，验证是否被限流。
使用 HTTP 请求脚本进行压测：
- 编写简单的 HTTP 请求脚本，模拟并发请求。
- 使用工具如 curl 或 Postman 发送请求。
- 检查请求的响应情况，查看是否被限流。

常见问题及解决方法

限流没有生效：
- 确认是否正确配置了限流规则。
- 检查资源名称是否正确，确保被保护的接口或逻辑名称一致。
- 检查限流阈值是否设置合理，是否符合实际业务需求。
限流规则无法动态修改：
- 确认是否正确配置了规则动态推送机制。
- 使用 Sentinel 控制台或 API 动态修改规则。
系统监控数据不准确：
- 检查监控配置是否正确，确保监控数据被正确采集。
- 确认监控数据上报是否正常，是否有网络或配置问题。

实际案例

实际项目中的Sentinel配置案例

假设我们有一个用户接口服务，需要在高并发场景下保护该接口不被恶意请求压垮。我们可以使用 Sentinel 对该接口进行限流配置。

项目结构

sentinel-demo
├── src
│   ├── main
│   │   ├── java
│   │   │   ├── com
│   │   │   │   ├── example
│   │   │   │   │   ├── SentinelDemoApplication.java
│   │   │   │   │   ├── controller
│   │   │   │   │   │   ├── UserController.java
│   │   │   │   │   ├── config
│   │   │   │   │   │   ├── SentinelConfig.java
│   │   │   │   │   ├── model
│   │   │   │   │   │   ├── User.java
│   │   │   ├── resources
│   │   │   │   ├── application.properties
│   │   │   └── ...
└── pom.xml

代码实现

UserController.java：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class UserController {

   @GetMapping("/user")
   @SentinelResource(value = "getUser", blockHandler = "handleBlock")
   public User getUser(@RequestParam("id") int id) {
       // 获取用户信息的逻辑
       return new User("Tom");
   }

   public User handleBlock(BlockException e) {
       // 处理被限流或降级后的逻辑
       return new User("Block User");
   }
}

SentinelConfig.java：

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;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class SentinelConfig implements InitFunc {

   @Override
   public void init() {
       FlowRule rule = new FlowRule();
       rule.setResource("getUser");
       rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
       rule.setCount(10);
       rule.setLimitApp("default");
       rule.setStrategy(RuleConstant.FLOW_STRATEGY_ALL);
       rule.setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_THROW_EXCEPTION);
       FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));
   }
}

User.java：

public class User {
   private String name;

   public User(String name) {
       this.name = name;
   }

   public String getName() {
       return name;
   }

   public void setName(String name) {
       this.name = name;
   }

   @Override
   public String toString() {
       return "User{" +
               "name='" + name + '\'' +
               '}';
   }
}

常见应用场景分析

Web 服务接口保护：
- 对于对外提供的 API 接口，可以通过 Sentinel 设置 QPS 限制，防止恶意请求导致系统崩溃。
- 示例：保护电商网站的订单接口，限制每秒请求数。
微服务调用链保护：
- 在微服务架构中，服务之间的调用需要进行流量控制，确保某个服务的请求量不会压垮其他服务。
- 示例：保护订单服务调用支付服务的接口，限制每秒请求数。
大促活动保护：
- 在大促活动中，需要对高并发流量进行控制，避免系统过载。
- 示例：在双十一期间，限制某商品的抢购接口每秒请求数。
系统自适应保护：
- 根据系统的实时状态自动调整限流策略，保护系统健康运行。
- 示例：监控系统的 CPU 使用率，当 CPU 使用率超过阈值时，自动触发限流保护。

通过上述配置和应用场景分析，可以更好地理解如何在实际项目中使用 Sentinel 进行流量控制和保护。Sentinel 提供了强大的功能和灵活的配置方式，能够满足各种复杂的业务需求。