Sentinel+Feign熔断降级处理学习入门

概述

本文介绍了sentinel+Feign熔断降级处理学习入门的相关内容，包括Sentinel的基本概念和功能、Feign的基本使用方法以及如何将两者集成实现熔断降级保护。通过配置规则，Sentinel可以有效地监控和保护Feign客户端调用，确保系统的稳定性和安全性。

Feign简介与基本使用

Feign是什么

Feign 是一个基于 HTTP 协议的声明式 Web 服务客户端框架，它由 Netflix 开发（现已停止维护），后被 Spring Cloud 接管。Feign 的主要目的是简化 HTTP 客户端的编写和维护，通过注解驱动的方式，开发者可以轻松地定义并调用远程 HTTP 服务，而无需手动处理 HTTP 请求的细节。

Feign 具备以下特性：

• 支持 HTTP 请求方法，如 GET、POST、PUT、DELETE 等。
• 支持注解驱动，通过注解定义 HTTP 请求的 URL、参数、请求头等信息。
• 集成了 Ribbon 进行负载均衡，配合 Spring Cloud 使用十分方便。
• 支持多种编码器和解码器，如 JSON、XML 等格式的请求与响应数据处理。

Feign的基本使用方法

为了使用 Feign，首先需要定义一个接口，该接口中的方法将被映射为 HTTP 请求，接口的定义通常遵循 RESTful 风格。接下来，通过配置 Feign 客户端，可以通过该接口发起远程调用。

下面是一个简单的例子来展示 Feign 的基本使用方法。假设有一个远程服务，提供了一个用于获取用户信息的 RESTful 接口。

public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id}")
    User getUserById(@PathVariable("id") Long id);
}

创建接口后，需要通过 FeignClient 注解将该接口注册为一个 Feign 客户端。接下来，可以在 Spring Boot 应用中注入并使用这个客户端接口。

@SpringBootApplication
public class FeignApp {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(FeignApp.class, args);
    }

    @Bean
    public UserClient userClient() {
        return Feign.builder()
                .encoder(new JacksonEncoder())
                .decoder(new JacksonDecoder())
                .target(UserClient.class, "http://localhost:8080");
    }
}

在上面的代码中，Feign.builder() 是创建 Feign 客户端构建器的方法，JacksonEncoder 和 JacksonDecoder 分别是 JSON 编码器和解码器，用于处理 JSON 格式的请求和响应。target 方法用于创建一个 Feign 客户端实例，并指定该客户端的目标 URL。

Feign的依赖配置

要使用 Feign，需要在项目的依赖管理文件中添加相应的依赖。下面是 Maven 项目的 pom.xml 文件示例：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

在 Spring Boot 项目中，只需添加 spring-cloud-starter-openfeign 依赖即可，其余的依赖由 Spring Boot 自动管理。此外，需要在应用主类或配置类中启用 Feign 客户端支持，方式如下：

@EnableFeignClients
@SpringBootApplication
public class FeignApp {
    //...
}

在使用 Gradle 作为构建工具时，相应的依赖配置如下：

dependencies {
    implementation 'org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-openfeign'
    implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-web'
    testImplementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-test'
}

通过以上配置和代码实现，就可以使用 Feign 调用远程 HTTP 服务了。

Sentinel基础概念

Sentinel是什么

Sentinel 是阿里巴巴开源的一款轻量级的、流控、降级和系统保护等功能的组合式系统保护组件。它以保护微服务架构的稳定性为核心，提供了多种维度的流量控制、实时监控、热点防护、系统负载保护和弹性控制等功能，可以有效地保护系统免受异常流量的冲击。Sentinel 被设计为以分布式、插件化的方式集成到应用中，适用于各种微服务框架和云平台。

Sentinel 的核心优势包括：

• 流量过滤：通过规则配置，过滤掉特定的请求。
• 限流：限制应用的请求并发量。
• 降级：当系统负载过高时，自动减少流量，减轻系统压力。
• 保护：监控系统负载，超出预设阈值时，触发限流保护。
• 灰度发布：控制流量，逐步将新版本服务应用到生产环境。
• 熔断：在请求失败率过高时，暂时切断请求，减少系统压力。

Sentinel的核心概念

Sentinel 的核心概念主要包含资源、规则和统计，下面分别进行介绍：

• 资源：资源是 Sentinel 中最小的控制单元，可以是一个接口、一个方法或者一个 SQL 操作等。资源通过一系列的规则来控制和保护，每个资源可以配置多个规则。
• 规则：规则用于定义资源的控制策略。Sentinel 提供了多种类型的规则，包括：
  • 流控规则：用于定义流量控制策略，如限制请求的 QPS（每秒请求数量）。
  • 熔断降级规则：用于定义熔断降级策略，如请求失败率过高时触发熔断。
  • 系统规则：用于定义基于系统 CPU、内存等负载指标的保护策略。
  • 授权规则：用于控制资源的访问权限。
• 统计：资源的实时访问情况会被统计和监控，包括请求量、失败次数、耗时等统计数据，并支持通过规则动态调整流量。

Sentinel的依赖引入和基本配置

要在项目中引入并使用 Sentinel，需要在 pom.xml 或 build.gradle 中添加相应的依赖：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
        <artifactId>sentinel</artifactId>
        <version>1.8.0</version>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
        <artifactId>sentinel-spring-boot-starter</artifactId>
        <version>1.8.0</version>
    </dependency>
</dependencies>

除了直接添加依赖之外，还需要在项目配置文件中启用 Sentinel 的支持。以下是 Spring Boot 项目的 application.properties 或 application.yml 配置示例：

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        port: 8080
        dashboard: localhost:8080

这里配置了 Sentinel 的运输（transport）端口和与 Sentinel 控制台的连接信息。启动项目后，可以通过控制台界面管理 Sentinel 的规则和监控。

在代码中，可以使用 @SentinelResource 注解将方法标记为 Sentinel 资源：

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

@RestController
public class ExampleController {

    @GetMapping("/hello")
    @SentinelResource(value = "helloHandler", blockHandler = "blockHandler")
    public String hello() {
        // 业务逻辑代码
        return "Hello, World";
    }

    public String blockHandler(BlockException ex) {
        // 处理被 Block 的逻辑
        return "Blocked by Sentinel";
    }
}

在上面的代码中，标记了 /hello 接口为 Sentinel 资源，并定义了当请求被限流或降级时的处理方法 blockHandler。

Sentinel与Feign集成

Sentinel如何与Feign集成

在微服务架构中，通过 Feign 调用远程服务时，需要保障调用过程的安全性和稳定性。Sentinel 提供了一种机制，可以直接与 Feign 集成，为 Feign 客户端调用提供流量保护和熔断降级功能。

Feign 与 Sentinel 的集成主要通过 SentinelFeign 来实现。SentinelFeign 是 Spring Cloud Feign 的一个扩展实现，它在原有的 Feign 客户端上添加了 Sentinel 的保护能力。

要集成 Feign 与 Sentinel，需要在项目中引入 spring-cloud-starter-openfeign 和 sentinel-spring-cloud-starter 依赖，并在应用启动类上添加 @EnableFeignClients 和 @EnableCseSentinel 注解。

下面是示例代码：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

@Component
@FeignClient(name = "userService", url = "http://localhost:8080", configuration = SentinelFeign.class)
public interface UserClient {
    @GetMapping("/user/{id}")
    @SentinelResource(value = "getUserById", blockHandler = "blockHandler")
    User getUserById(@PathVariable("id") Long id);

    @PostMapping("/user")
    @SentinelResource(value = "createUser", blockHandler = "blockHandler")
    User createUser(User user);
}

这里定义了一个名为 UserClient 的接口，该接口使用 @FeignClient 注解标记，并且指定了与 SentinelFeign 配置类关联。同时，接口中的方法通过 @SentinelResource 注解标记为 Sentinel 保护资源，并指定了在资源被拒绝访问时的处理方法。

配置Sentinel保护Feign调用

要配置 Sentinel 保护 Feign 客户端调用，可以指定流控规则、熔断降级规则等。Sentinel 为每个 Feign 调用提供了一种独立的资源类型，可以在 Sentinel 控制台或配置文件中配置相应的规则。

以下是配置 Feign 客户端调用熔断降级规则的示例代码：

resources:
  getUserById:
    rules:
      - type: SentinelFeignClient
        resource: getUserById
        grade: 1
        count: 5
        timeWindow: 1
        minRequestAmount: 10
  createUser:
    rules:
      - type: SentinelFeignClient
        resource: createUser
        grade: 1
        count: 5
        timeWindow: 1
        minRequestAmount: 10

在上述配置中，定义了 getUserById 和 createUser 两个 Feign 调用的规则，指定了具体的资源配置，如 type 为 SentinelFeignClient，表示该规则是针对 Feign 客户端调用的。

熔断降级机制详解

什么是熔断降级

熔断降级是一种保护机制，当服务出现故障或异常时，熔断器会暂时切断与该服务的连接，防止异常服务影响整个系统的性能和稳定性。它类似于电力系统的熔断器，当电流超过安全阈值时会自动断开电路，以保护整个电路系统。在微服务架构中，熔断降级机制可以保护失败的服务被隔离，避免连锁故障的发生。

熔断降级机制通常包含以下几个步骤：

1. 监控：系统在调用服务时会监控服务的执行情况，记录请求的成功、失败和耗时等信息。
2. 熔断：当服务出现异常，如请求失败率过高或响应时间过长，系统会触发熔断器动作，切断服务之间的调用，阻止流量流入失败的服务。
3. 半开：经过一段冷却时间之后，熔断器会进入半开状态，尝试恢复服务连接。如果请求成功，则继续恢复服务调用；如果仍旧失败，则会再次触发熔断。
4. 恢复：当服务恢复正常后，熔断器会自动重置，恢复正常的服务调用。

Sentinel如何实现熔断降级

Sentinel 提供了熔断降级功能，可以通过配置熔断降级规则来保护应用。当某个资源（如 Feign 客户端调用）的失败率或响应时间超过预设阈值时，Sentinel 会触发熔断降级机制，断开该资源的调用，并返回预设的错误信息或等待一段时间再重试。

Sentinel 的熔断降级机制主要通过以下步骤实现：

1. 配置规则：在 Sentinel 控制台或配置文件中配置熔断降级规则，定义触发熔断的条件（如请求失败率、响应时间等）。
2. 监控资源：Sentinel 会实时监控每个资源的调用情况，并计算相应的统计数据。
3. 触发熔断：当资源的统计数据达到配置的阈值时，Sentinel 会触发熔断，切断资源的调用。
4. 重试机制：在熔断触发后，可以设置一个冷却时间，在冷却时间结束后，Sentinel 会尝试恢复服务调用。如果恢复成功，则重新设置熔断计数；如果仍旧失败，则继续维持熔断状态。
5. 状态检查：Sentinel 会定期检查熔断状态，根据实际情况动态调整熔断或重置熔断。

实例演示Sentinel熔断降级操作

为了演示 Sentinel 如何进行熔断降级操作，这里提供一个简单的示例。假设有一个 Feign 客户端，用于调用远程服务。当远程服务出现异常时，Sentinel 将触发熔断降级机制，阻止调用失败的远程服务，从而保护整个系统。

首先，定义一个 Feign 客户端接口：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

@FeignClient(name = "exampleService", url = "http://localhost:8080")
public interface ExampleClient {
    @GetMapping("/example/{id}")
    @SentinelResource(value = "getExampleById", blockHandler = "blockHandler")
    Example getExampleById(@PathVariable("id") Long id);
}

在上面的代码中，标记了 getExampleById 方法为 Sentinel 保护资源，并指定了在资源被拒绝访问时的处理方法 blockHandler。

接下来，配置熔断降级规则：

resources:
  getExampleById:
    rules:
      - type: SentinelFeignClient
        resource: getExampleById
        grade: 1
        count: 5
        timeWindow: 1
        minRequestAmount: 10

该配置表示当 getExampleById 方法的请求失败率达到 50% 及以上，并且在最近 1 秒内请求数量超过 10 次时，将触发熔断降级机制，阻止对该方法的调用。

在控制台或应用代码中，可以通过以下方式手动触发熔断降级：

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

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class SentinelExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 添加熔断降级规则
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        FlowRule rule = new FlowRule();
        rule.setResource("getExampleById");
        rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_RT);
        rule.setCount(2000);
        rule.setLimitApp("default");
        rules.add(rule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);

        try (Entry entry = SphU.entry("getExampleById", RuleConstant.RESOURCE_TYPE_CUSTOM)) {
            // 调用 Feign 客户端方法
            ExampleClient exampleClient = new ExampleClient();
            Example example = exampleClient.getExampleById(1L);
            System.out.println(example);
        } catch (BlockException e) {
            // 处理熔断降级异常
            System.out.println("熔断降级触发");
        }
    }
}

在上面的代码中，通过 SphU.entry 方法尝试进入资源 "getExampleById"，如果资源被熔断，则会触发 BlockException 异常。通过捕获该异常，可以处理熔断降级情况。

通过以上配置和代码示例，可以直观地看到 Sentinel 如何实现熔断降级操作。

Sentinel监控与控制台

Sentinel监控功能介绍

Sentinel 提供了丰富的监控功能，包括实时的流量数据、系统负载信息、资源调用情况等。这些监控数据不仅可以用于实时监控系统的运行状况，也可以用于后期的异常分析和故障排查。

以下是一些主要的监控功能：

• 实时监控：实时查看当前系统中各个资源的流量情况，包括请求量、响应时间、失败次数等。
• 历史监控：查看过去一段时间内的流量数据，可以用于分析系统的历史表现。
• 诊断报告：生成诊断报告，展示系统的健康状况、异常情况和资源调用情况。
• 告警通知：当资源流量超过阈值或系统出现异常时，通过邮件、短信等方式通知相关人员。
• 仪表盘：提供一个可视化的仪表盘，方便用户直观地查看系统的运行状态。

使用Sentinel控制台直观监控Feign调用

为了直观监控 Feign 调用，可以通过 Sentinel 提供的控制台来实现。Sentinel 控制台可以方便地查看 Feign 客户端调用的实时流量数据和状态。

首先，启动 Sentinel 控制台。可以通过 Maven 或者 Gradle 项目引入 Sentinel 控制台依赖，并启动控制台服务。具体的启动方式可以参考官方文档。

接下来，在应用中配置 Feign 调用的监控。在 application.properties 或 application.yml 文件中，配置 Feign 客户端的 URL 和控制台地址。

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        port: 8080
        dashboard: localhost:8080

在启动类中，添加 @EnableCseSentinel 注解启用 Sentinel 支持。以 Spring Boot 应用为例：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.openfeign.EnableFeignClients;

@SpringBootApplication
@EnableFeignClients
@EnableCseSentinel
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Application.class, args);
    }
}

在应用代码中，通过 @SentinelResource 注解标记 Feign 客户端方法，配置监控规则。例如：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;

@FeignClient(name = "exampleService", url = "http://localhost:8080")
public interface ExampleClient {
    @GetMapping("/example/{id}")
    @SentinelResource(value = "getExampleById", blockHandler = "blockHandler")
    Example getExampleById(@PathVariable("id") Long id);
}

在控制台界面，可以通过资源列表查看 Feign 客户端调用的实时监控数据。控制台提供了丰富的监控视图，可以查看每个资源的请求量、响应时间、失败次数等信息。还可以通过控制台配置规则，实时修改和调整资源的保护策略。

通过以上配置和操作，可以直观地监控和管理 Feign 客户端调用，确保系统的稳定运行。

常见问题与解决方案

集成过程中遇到的常见问题

在集成 Sentinel 和 Feign 的过程中，可能会遇到一些常见问题，例如：

• Feign 客户端调用不生效：检查是否正确配置了 @SentinelResource 注解，并确保应用中启用了 Sentinel 支持。
• Sentinel 控制台无法连接到应用：检查 application.properties 或 application.yml 文件中的配置是否正确，确保控制台和应用都启动并正常运行。
• 流量统计不准确：确保有正确配置统计规则，并检查是否有其他配置冲突或干扰统计的规则。
• 规则配置不生效：确保规则配置正确且格式正确，检查是否正确加载了规则配置文件。
• 监控数据不显示：检查控制台是否正确配置了应用信息，确保监控数据能够正常传输到控制台。

解决这些问题的建议与方法

• 检查配置：确保所有配置正确无误，特别是 application.properties 或 application.yml 文件中的配置，如 Sentinel 与 Feign 的集成配置。
• 日志调试：查看应用的日志，查找错误信息，根据日志信息排查问题。
• 检查依赖：确保所有必要的依赖项都正确引入，并且版本信息匹配。
• 规则配置：仔细检查规则配置文件中的所有规则，确保规则格式正确且没有语法错误。
• 网络连接：确保控制台与应用之间的网络连接正常，没有防火墙或网络策略阻止通信。
• 重启应用：有时候重启应用可以解决一些临时性的问题，确保所有配置能够在重启后生效。