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sentinel+Feign熔断降级处理学习指南

标签：
Spring Cloud 微服务
概述

本文详细介绍了如何在使用Spring Cloud Feign时结合阿里巴巴的Sentinel进行服务治理与防护，重点讲解了sentinel+Feign熔断降级处理学习的相关内容，包括Sentinel与Feign的基础介绍、集成方法、环境搭建与项目配置以及熔断降级的具体实现。

Sentinel与Feign基础介绍
Sentinel概述

Sentinel 是阿里巴巴开源的一款Java服务治理与防护产品，主要提供服务的流量控制、熔断降级、系统负载保护等功能。Sentinel支持多个应用场景，如微服务治理、数据库访问防护等。它通过简单的API和灵活的SPI扩展机制，能够快速接入各种应用系统。

Sentinel具有以下特点：

  1. 流量控制：可以限制访问服务的QPS，确保服务的稳定性和响应速度。
  2. 熔断降级：自动识别并隔离不稳定服务，防止系统雪崩效应。
  3. 系统保护：保护系统免受CPU、内存、线程数量等资源耗尽的风险。

Sentinel与Spring Cloud、Dubbo等微服务框架无缝集成，支持多种编程语言，适用于各种规模的应用场景。

Feign概述

Feign是Netflix开发的一个声明式Web服务客户端，集成Spring Cloud后，可以与Eureka结合使用，实现服务发现。Feign提供了一种简洁的API调用方式，它使用注解的方式来调用HTTP服务，同时支持多种序列化协议，如JSON、XML等。

Feign的主要功能和特点包括：

  1. 简化HTTP访问：通过简单的注解方式，可以很容易地调用HTTP服务。
  2. 集成Eureka：与Spring Cloud的Eureka服务发现组件结合使用，使得微服务间的通信更加方便。
  3. 支持多种序列化方式：可以使用JSON、XML等多种格式的数据进行交互。
Sentinel与Feign集成简介

Sentinel与Feign集成后，可以在服务调用层面上实现更细粒度的流控、熔断降级等功能。具体来说，Sentinel可以提供以下功能：

  1. 流量控制：限制Feign客户端的请求速率，避免服务过载。
  2. 熔断降级：当服务调用发生异常时，可以快速切断请求，避免雪崩效应。
  3. 系统保护：通过监控系统资源使用情况，防止系统资源耗尽。

Sentinel与Feign集成的方式通常是通过在Feign客户端的注解中加入Sentinel的配置，从而实现对服务调用的控制。

环境搭建与项目配置
开发环境准备

开发工具

  • IDE：推荐使用 IntelliJ IDEA 或 Eclipse。
  • 操作系统：支持 Windows、Linux、macOS。
  • Java版本：Java 8 或更高版本。

依赖库

  • Spring Boot：用于快速构建服务端的应用。
  • Spring Cloud：用于微服务架构。
  • Sentinel：用于服务治理与防护。
  • Feign：用于服务间通信。

安装步骤

  1. 安装Java：确保已安装Java 8或更高版本。
  2. 安装IDE：安装并配置IDE。
  3. 搭建Spring Boot项目：创建一个新的Spring Boot项目。
  4. 添加依赖：在项目中添加Spring Boot、Spring Cloud、Sentinel、Feign等依赖。

示例配置文件（pom.xml）：

<dependencies>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
        <artifactId>sentinel-datasource-consul</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>2021.0.0</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>
Sentinel与Feign依赖引入

引入Sentinel依赖

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

引入Feign依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-openfeign</artifactId>
</dependency>

项目配置详解

Spring Boot配置文件

在application.yml或application.properties中进行如下配置：

spring:
  application:
   name: feign-service
 cloud:
  sentinel:
   transport:
     port: 8719
     dashboard: localhost:8080
   rule:
     enabled: true
 feign:
   client:
     config:
       default:
         connectTimeout: 5000
         readTimeout: 5000
   sentinel:
     enabled: true

配置Sentinel Dashboard

Sentinel Dashboard 提供了一款可视化界面来查看服务运行状况，需要额外启动一个 Dashboard 服务。启动命令如下：

java -jar sentinel-dashboard-1.8.2.jar

确保Sentinel Dashboard的服务已经启动且可以访问，例如可以访问 http://localhost:8080。

SentinelFeignConfiguration类实现 
import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClientConfiguration;
import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
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 org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class SentinelFeignConfiguration extends FeignClientConfiguration {

    @Bean
    public SentinelFeignAutoConfiguration sentinelFeignAutoConfiguration() {
        return new SentinelFeignAutoConfiguration();
    }

    @Bean
    public SentinelFallbackConfiguration sentinelFallbackConfiguration() {
        return new SentinelFallbackConfiguration();
    }
}
Feign服务调用熔断处理

熔断器（CircuitBreaker）概念

熔断器（CircuitBreaker）是一种故障隔离机制，通过监控服务调用的失败率或响应时间等指标，当出现异常时，自动切断请求，防止故障扩散。其工作原理可以概括为：

  1. 正常状态：服务正常，允许请求通过。
  2. 半开状态：在一段时间内允许少量请求通过，检查服务是否恢复正常。
  3. 熔断状态：如果检测到服务仍然不稳定，继续保持熔断状态。

在Feign服务中应用熔断器

在使用Feign调用远程服务时，可以通过Sentinel配置熔断器来保护服务调用。下面是一个简单的示例代码：

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

@FeignClient(name = "remoteService", url = "http://localhost:8080", configuration = SentinelFeignConfiguration.class)
public interface RemoteServiceClient {

    @GetMapping("/getServiceData")
    @SentinelResource(value = "getServiceData", blockHandler = "getServiceDataBlockHandler")
    String getServiceData(@RequestParam("id") int id);

    default String getServiceDataBlockHandler(Integer id, BlockException ex) {
        // 处理熔断情况
        return "Service is unavailable";
    }
}

熔断策略详解

熔断器支持以下几种策略：

  1. RT指标：当平均响应时间超过阈值时触发熔断。
  2. 异常比例：当请求的失败比例超过阈值时触发熔断。
  3. 异常数：当请求的失败次数超过阈值时触发熔断。

可以通过配置文件或代码中CircuitBreaker对象来进行配置。

更多熔断器配置案例

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
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 org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class CustomFlowRuleConfig implements CommandLineRunner {

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        FlowRule flowRule = new FlowRule();
        flowRule.setResource("getServiceData");
        flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        flowRule.setCount(10);
        flowRule.setLimitApp("default");
        flowRule.setWarmUpPeriodMs(10000);
        flowRule.setWarmUpMaxRequest(10);

        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        rules.add(flowRule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
    }
}
Sentinel规则配置与管理
Sentinel流控规则配置

流控规则用于限制服务的访问流量，包括QPS、线程数等。流控规则可以通过代码或配置文件的方式进行设置。

代码配置流控规则示例

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
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 org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class SentinelRuleConfig implements CommandLineRunner {

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        FlowRule flowRule = new FlowRule();
        flowRule.setResource("getServiceData");
        flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        flowRule.setCount(10);
        flowRule.setLimitApp("default");

        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        rules.add(flowRule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
    }
}

配置文件配置流控规则

在application.yml或application.properties中配置流控规则：

spring:
 cloud:
  sentinel:
   rule:
    enabled: true
    list:
     - resource: getServiceData
       grade: QPS
       count: 10
       limitApp: default
系统保护规则配置

系统保护规则用于保护系统资源，包括CPU、内存、线程数等。系统保护规则可以通过代码或配置文件的方式进行设置。

代码配置系统保护规则示例

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemRuleManager;
import org.springframework.boot.CommandLineRunner;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Component
public class SystemRuleConfig implements CommandLineRunner {

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        SystemRule systemRule = new SystemRule();
        systemRule.setResource("getServiceData");
        systemRule.setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_SYSTEM);
        systemRule.setCount(50);
        systemRule.setStatIntervalMs(1000);

        List<SystemRule> rules = new ArrayList<>();
        rules.add(systemRule);
        SystemRuleManager.loadRules(rules);
    }
}

配置文件配置系统保护规则

在application.yml或application.properties中配置系统保护规则：

spring:
 cloud:
  sentinel:
   rule:
    enabled: true
    list:
     - resource: getServiceData
       grade: SYSTEM
       count: 50
       statIntervalMs: 1000
自定义规则案例

除了内置的流控规则和系统保护规则外，用户还可以通过实现自定义规则来扩展Sentinel的功能。例如，可以定义一个自定义的熔断规则：

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
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 com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemRule;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemRuleManager;

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

public class CustomRuleConfig {

    public static void loadRules() {
        List<FlowRule> flowRules = new ArrayList<>();
        FlowRule flowRule = new FlowRule();
        flowRule.setResource("customResource");
        flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        flowRule.setCount(10);
        flowRule.setLimitApp("default");
        flowRules.add(flowRule);

        FlowRuleManager.loadRules(flowRules);

        List<SystemRule> systemRules = new ArrayList<>();
        SystemRule systemRule = new SystemRule();
        systemRule.setResource("customResource");
        systemRule.setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_SYSTEM);
        systemRule.setCount(50);
        systemRule.setStatIntervalMs(1000);
        systemRules.add(systemRule);

        SystemRuleManager.loadRules(systemRules);
    }
}
测试与调试
测试环境搭建

测试服务启动

  1. 启动Sentinel Dashboard：通过java -jar sentinel-dashboard-1.8.2.jar启动Sentinel Dashboard。
  2. 启动Feign服务：启动Feign客户端服务，确保服务正常启动。

断路器异常模拟

可以通过模拟服务端异常来测试熔断器的行为。例如，在服务端抛出异常：

import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
public class RemoteServiceController {

    @GetMapping("/getServiceData")
    public String getServiceData(@RequestParam("id") int id) {
        // 模拟服务异常
        if (id == 1) {
            throw new RuntimeException("Service error");
        }
        // 模拟延迟
        if (id == 2) {
            try {
                Thread.sleep(5000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return "Service data: " + id;
    }
}
调试技巧与注意事项
  • 使用IDE的断点调试功能来跟踪服务调用过程。
  • 通过日志输出来分析请求的详细信息。
  • 使用Sentinel提供的Dashboard来监控服务运行状况。
常见问题与解决方案
常见异常及解决办法
  1. 熔断器未生效：检查是否有正确配置熔断器规则，以及服务调用是否正确标记了@SentinelResource注解。
  2. 规则加载失败：检查配置文件或代码中规则配置是否正确，并确保Sentinel Dashboard已启动且可以访问。
  3. 性能问题：优化服务端逻辑，减少不必要的计算和资源消耗。
性能优化建议
  1. 合理设置规则阈值：设置合理的流量控制和熔断规则阈值，避免过早触发熔断。
  2. 优化服务端逻辑：减少不必要的计算和资源消耗，提高服务端性能。
  3. 使用缓存：使用缓存来减少对数据库或外部服务的直接访问。
日志与监控配置

日志配置

在application.yml或application.properties中配置日志输出级别：

logging:
  level:
  root: INFO
  com.example: DEBUG

监控配置

  1. Sentinel Dashboard：通过Sentinel Dashboard监控服务运行状况。
  2. Prometheus：集成Prometheus进行更详细的监控和报警。
spring:
 cloud:
  sentinel:
 transport:
  port: 8719
 dashboard: localhost:8080
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发表于 2024.12.27 18:34， 共 32 人浏览

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