本文介绍了Sentinel的不同流控模式，包括直接流控模式、降级流控模式和系统流控模式，帮助读者理解如何通过这些模式保护微服务系统的稳定性。通过示例代码和实践总结，你可以更好地在实际项目中应用这些流控模式。
Sentinel简介什么是Sentinel
Sentinel 是一个开源的分布式服务保护框架，由阿里巴巴开源团队研发。它提供一站式的流量控制、熔断降级、系统保护等功能，以帮助开发者保障微服务系统的稳定性。Sentinel 具有分布式的控制能力，可以在多进程环境中运行，通过访问 Sentinel 控制台可以实时查看系统状态。
Sentinel的作用和应用场景
Sentinel 主要用于微服务架构、云原生应用等场景中，它可以帮助开发者进行流量控制，防止服务过载导致系统崩溃。当服务调用链路出现不稳定或者延迟时，Sentinel 可以通过熔断降级机制保护系统。系统保护机制则帮助系统管理员设定系统的最大负载，以防止系统过载。
Sentinel 适用于多种应用场景：
- 流量控制：限制某个服务的并发调用数，防止系统过载。
- 熔断降级：当某个服务出现异常时，可以快速熔断该服务，避免整个系统雪崩。
- 系统保护：监控系统的整体状态，如CPU使用率、内存利用率等，当系统负载过高时，对非核心请求进行限流处理。
Sentinel 中有以下几个核心概念：
- 资源：Sentinel 将要保护的逻辑代码称为资源。资源可以是任意 Java 代码块，比如方法调用等。Sentinel 会监控资源的访问数量和耗时，根据策略进行控制。
- 规则：规则定义了如何控制资源访问的策略。规则可以是流控规则、降级规则等。规则可以动态修改，以适应不断变化的需求。
- 流控：流控是指对资源进行访问控制，以达到保护系统的目的。比如限制某个服务的最大 QPS（每秒查询数），防止服务过载。
- 熔断降级：当某个服务出现异常时，Sentinel 可以熔断该服务的调用，防止系统雪崩。同时，降级策略可以提供备用方案，避免系统服务不可用。
- 系统保护：系统保护是对系统的整体监控，当系统负载超过预设阈值时，系统会自动限制不重要的请求，以保护核心服务。
示例代码
以下是示例代码，展示了如何定义一个资源并添加流控规则：
import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
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;
public class SentinelDemo implements InitFunc {
@Override
public void init() {
FlowRule flowRule = new FlowRule();
flowRule.setResource("exampleResource");
flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
flowRule.setCount(10);
flowRule.setWarmUpPeriodMs(1000);
FlowRuleManager.loadRules(Arrays.asList(flowRule));
}
}流控模式的基本概念
流控模式是 Sentinel 中用于控制资源访问的核心机制。通过配置不同的流控模式，可以针对不同的资源进行访问限制。Sentinel 提供了多种流控模式，每种模式都有其特定的应用场景和配置方式。
Sentinel支持的流控模式概览
Sentinel 支持以下几种流控模式：
- 直接流控模式：直接对资源的 QPS、线程数等进行限制。
- 降级流控模式：当资源调用异常率达到一定阈值时，触发熔断降级。
- 系统流控模式：监控系统整体状态，如 CPU 使用率、内存使用率等，当系统负载过高时，进行保护。
流控模式的选择依据
选择哪种流控模式取决于应用的实际需求和场景。例如，如果需要限制某个服务的最大 QPS，可以选择直接流控模式；如果需要对异常的服务进行熔断降级，可以选择降级流控模式。系统流控模式则用于监控系统整体状态，当系统负载过高时，进行保护。
直接流控模式详解直接流控模式的定义
直接流控模式是指直接对资源的 QPS（每秒查询数）、线程数等进行限制。当资源的访问量超过设定的阈值时，Sentinel 会自动限制该资源的访问。
直接流控模式的应用场景
直接流控模式适用于需要控制服务调用频率的场景，比如限制某个接口的最大 QPS，防止服务过载。此外，它也可以用于限制系统资源的使用，比如限制某个服务的最大线程数。
直接流控模式的配置示例
以下是直接流控模式的配置示例：
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;
public class FlowRuleExample {
public static void main(String[] args) {
FlowRule rule = new FlowRule();
// 设置资源名称
rule.setResource("exampleResource");
// 设置规则类型，QPS 限制
rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
// 设置最大 QPS 为 10
rule.setCount(10);
// 设置预热时间，单位为毫秒
rule.setWarmUpPeriodMs(1000);
// 加载规则
FlowRuleManager.loadRules(Arrays.asList(rule));
}
}示例代码
以下是示例代码，展示了如何对一个资源进行 QPS 限制：
import com.alibaba.csp.sentinel.Entry;
import com.alibaba.csp.sentinel.Sentinel;
import com.alibaba.csp.sentinel.SphU;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
public class QpsLimitDemo {
public static void main(String[] args) {
try (Entry entry = SphU.entry("exampleResource", SphU.Mode.PER_MACHINE, 1, 1000, 1000)) {
// 调用逻辑代码
System.out.println("资源被访问");
} catch (BlockException e) {
// 处理被限流的情况
System.out.println("资源被限流");
}
}
}降级流控模式的定义
降级流控模式是指在资源调用异常率达到一定阈值时，触发熔断降级。熔断降级可以保护系统免受异常服务的影响，防止系统雪崩。当熔断降级触发时，系统可以提供备用方案，比如返回默认值或降级到其他服务。
降级流控模式的应用场景
降级流控模式适用于需要对异常服务进行熔断降级的场景，比如当某个服务出现大量异常时，可以熔断该服务的调用，防止系统雪崩。此外，熔断降级还可以提供备用方案，避免系统服务不可用。
降级流控模式的配置示例
以下是降级流控模式的配置示例：
import com.alibaba.csp.sentinel.init.InitFunc;
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;
public class DegradationRuleExample implements InitFunc {
@Override
public void init() {
FlowRule rule = new FlowRule();
rule.setResource("exampleResource");
rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_EXCEPTION_RATIO);
rule.setCount(50);
rule.setMinRequestAmount(10);
rule.setStatIntervalMs(1000);
rule.setWarmUpPeriodMs(1000);
rule.setDurationInSec(10);
FlowRuleManager.loadRules(Arrays.asList(rule));
}
}示例代码
以下是示例代码，展示了如何对一个资源进行降级流控：
import com.alibaba.csp.sentinel.Entry;
import com.alibaba.csp.sentinel.Sentinel;
import com.alibaba.csp.sentinel.SphU;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
public class DegradationDemo {
public static void main(String[] args) {
try (Entry entry = SphU.entry("exampleResource", SphU.Mode.PER_MACHINE, 1, 1000, 1000)) {
// 调用逻辑代码
System.out.println("资源被访问");
} catch (BlockException e) {
// 处理被限流的情况
System.out.println("资源被限流");
}
}
}系统流控模式的定义
系统流控模式是指监控系统的整体状态，如 CPU 使用率、内存使用率等，当系统负载过高时，对非核心请求进行限流处理。系统流控模式可以保护系统的核心服务，防止系统过载。
系统流控模式的应用场景
系统流控模式适用于需要监控系统整体状态的场景，比如当系统 CPU 使用率过高时，可以对非核心请求进行限流处理，保证核心服务的正常运行。
系统流控模式的配置示例
以下是系统流控模式的配置示例：
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 SystemRuleExample implements InitFunc {
@Override
public void init() {
SystemRule rule = new SystemRule();
rule.setResource("exampleResource");
rule.setGrade(SystemRuleConstant.STATISTIC_SYSTEM);
rule.setCount(10);
SystemRuleManager.loadRules(Arrays.asList(rule));
}
}示例代码
以下是示例代码，展示了如何对一个资源进行系统流控：
import com.alibaba.csp.sentinel.Entry;
import com.alibaba.csp.sentinel.Sentinel;
import com.alibaba.csp.sentinel.SphU;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
public class SystemProtectionDemo {
public static void main(String[] args) {
try (Entry entry = SphU.entry("exampleResource", SphU.Mode.PER_MACHINE, 1, 1000, 1000)) {
// 调用逻辑代码
System.out.println("资源被访问");
} catch (BlockException e) {
// 处理被限流的情况
System.out.println("资源被限流");
}
}
}通过实例理解不同流控模式的使用
通过上面的示例代码，我们可以看到不同流控模式的配置和使用方法。直接流控模式主要用于限制资源的访问频率，降级流控模式则用于处理异常服务，系统流控模式用于监控和保护系统的整体状态。
流控模式之间的异同点比较
- 直接流控模式：直接限制资源的 QPS、线程数等。适用于需要控制服务调用频率的场景。
- 降级流控模式：在资源调用异常率达到一定阈值时，触发熔断降级。适用于需要对异常服务进行熔断降级的场景。
- 系统流控模式：监控系统的整体状态，如 CPU 使用率、内存使用率等，当系统负载过高时，进行保护。适用于需要监控系统整体状态的场景。
学习资源推荐与进一步学习建议
- 官方网站文档：Sentinel 官方网站提供了详细的文档和示例代码，是学习和使用 Sentinel 的重要资源。
- 慕课网：在慕课网（https://www.imooc.com/）上可以找到 Sentinel 的课程和教程，从基础到高级都有覆盖。
- 社区交流：加入 Sentinel 的社区，与其他开发者交流经验，可以更好地解决问题和优化代码。
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