在微服务中当面对大流量冲击时，通常会引入熔断降级等机制。如何有效防止服务被冲垮是微服务必须要考虑的一个方面。熔断降级的方式有许多种，可以用Hystrix或者手动嵌入代码完成，本文将介绍如何在spring cloud的最新版本Hoxton中用阿里的Sentinel来实现优雅熔断降级。Sentinel有非常友好的界面来进行流量管理。本文的方案将用Nacos来存储规则配置项，以符合生产级别的Push要求。关于安装nacos高可用方案，集成spring cloud及接入nacos注册中心和配置中心，在之前的文章已说明。如需看上一篇文章可以看我的主页，或者从下面链接看：

https://www.toutiao.com/i6936063678223598110/

https://www.toutiao.com/i6934971763508036133/

Sentinel的官方文档链接为：

https://sentinelguard.io/zh-cn/index.html

引用官方的解释简单说明Sentinel：

Sentinel 是面向分布式服务架构的高可用防护组件，主要以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统自适应保护等多个维度来帮助用户保障微服务的稳定性。

由于本文说的是针对生产的实践，所以也是按照生产的方式来进行，其它的方式不在本文所讨论范围内。如需要看所有的方式可以用如下链接查看：

https://github.com/alibaba/Sentinel/wiki/%E5%9C%A8%E7%94%9F%E4%BA%A7%E7%8E%AF%E5%A2%83%E4%B8%AD%E4%BD%BF%E7%94%A8-Sentinel

简述所有的实现方式区别如下：

一般来说，规则的推送有下面三种模式:

我们将采用Push模式，用Nacos保证实时和一致性。

一、生产Push方式

本文还没有实现完整的Push方式。本文的具体的实现方式如下：

配置中心Nacos在配置好限流的规则后，应用服务A、B、C在启动的时候会向远程配置中心Nacos拉取配置规则，放到应用本地的内存中。Sentinel控制台中修改规则也会直接同步到应用服务中，但是不会同步到Nacos上。

修改规则如下：

1、Sentinel控制台中修改规则：仅存在于服务的内存中，不会修改Nacos中的配置值，重启后恢复原来的值。

2、Nacos控制台中修改规则：服务的内存中规则会更新，Nacos中持久化规则也会更新，重启后依然保持。

二、项目实现

本文是在spring cloud中接入Sentinel并用Nacos保存规则。

1、在父pom.xml中添加spring cloud和alibaba组件

依然是要先在父pom.xml中引入 spring cloud和alibaba 组件具体如下：

版本<properties>中：

<spring.cloud-version>Hoxton.SR8</spring.cloud-version>
<spring-cloud-alibaba.version>2.2.5.RELEASE</spring-cloud-alibaba.version>

依赖<dependencies>中：

<!-- 引入 spring cloud-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
    <version>${spring.cloud-version}</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

<!-- 引入 alibaba 组件-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

2、添加相关的Sentinel的依赖

在具体的项目中如本项目zizai-wxwork-api中添加依赖：

<!--sentinel    -->
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
  <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
  <artifactId>sentinel-datasource-nacos</artifactId>
</dependency>

spring-cloud-starter-alibaba-sentinel为接入Sentinel组件，sentinel-datasource-nacos为用Nacos作为存储组件。

3、在application.yml配置dashboard的URL和Nacos地址

服务要接入dashborad的规则命令，拉取Nacos的规则数据，需要配置对应的地址。

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080
      datasource:
        ds:
          nacos:
            server-addr: nacos-web.test.thinkinpower.net:80
            dataId: ${spring.application.name}-sentinel
            groupId: DEFAULT_GROUP
            namespace: sentinel-config
            data-type: json
            rule-type: flow

具体的参数说明如下：

spring.cloud.sentinel.transport.dashboard：sentinel dashboard的访问地址，根据上面准备工作中启动的实例配置

spring.cloud.sentinel.datasource.ds.nacos.server-addr：nacos的访问地址，，根据上面准备工作中启动的实例配置

spring.cloud.sentinel.datasource.ds.nacos.groupId：nacos中存储规则的groupId

spring.cloud.sentinel.datasource.ds.nacos.dataId：nacos中存储规则的dataId

spring.cloud.sentinel.datasource.ds.nacos.namespace：nacos中存储规则的namespace

spring.cloud.sentinel.datasource.ds.nacos.data-type nacos中存储规则的数据类型为设置为json

spring.cloud.sentinel.datasource.ds.nacos.rule-type 该参数是用来定义存储的规则类型,设置为flow。所有的规则类型可查看枚举类：com.alibaba.cloud.sentinel.datasource.RuleType

相关RuleType的枚举类有如下：

FLOW("flow", FlowRule.class),
/**
 * degrade.
 */
DEGRADE("degrade", DegradeRule.class),
/**
 * param flow.
 */
PARAM_FLOW("param-flow", ParamFlowRule.class),
/**
 * system.
 */
SYSTEM("system", SystemRule.class),
/**
 * authority.
 */
AUTHORITY("authority", AuthorityRule.class),
/**
 * gateway flow.
 */
GW_FLOW("gw-flow",
      "com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.rule.GatewayFlowRule"),
/**
 * api.
 */
GW_API_GROUP("gw-api-group",
      "com.alibaba.csp.sentinel.adapter.gateway.common.api.ApiDefinition");

4、创建一个测试方法

如下用hi作测试方法，访问url为：http://localhost:11880/k8s/hi

@RestController
@RequestMapping(value = "/k8s")
public class K8SLiveController {

  @GetMapping("/hi")
  public String hi() {
    return "yaokj";
  }
}

5、配置Nacos规则

nacos的规则是应用在启动和重启时会拉取配置。

先创建命名空间sentinel-config：

在命名空间sentinel-config下创建配置：

配置的详情如下：

详情里的说明如下：

dataI为：zizai-wxwork-api-sentinel

组为默认的组。

配置内容：

[
    {
        "resource": "/k8s/hi",
        "limitApp": "default",
        "grade": 1,
        "count": 1,
        "strategy": 0,
        "controlBehavior": 0,
        "clusterMode": false
    }
]

这里我们为了测试设置QPS为1。

内容说明：

上面配置规则是一个数组类型，数组中的每个对象是针对每一个保护资源的配置对象，每个对象中的属性解释如下：

resource：资源名，即限流规则的作用对象

limitApp：流控针对的调用来源，若为 default 则不区分调用来源

grade：限流阈值类型（QPS 或并发线程数）；0代表根据并发数量来限流，1代表根据QPS来进行流量控制

count：限流阈值

strategy：调用关系限流策略

controlBehavior：流量控制效果（直接拒绝、Warm Up、匀速排队）

clusterMode：是否为集群模式

6、自定义Sentinel异常的返回数据结构

在发生了降级限制后，默认的返回结果只是一个字符串。为了统一返回的数据结构，我们自己定义一个类MyBlockHandler，MyBlockHandler要继承BlockExceptionHandler。具体代码如下：

/**
 * 自定义Sentinel异常实现
 *
 * @author yaokj
 *
 */
@Component
public class MyBlockHandler implements BlockExceptionHandler {

    @Override
    public void handle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, BlockException ex) throws Exception {
        String msg = null;
        if (ex instanceof FlowException) {
            msg = "限流了";
        } else if (ex instanceof DegradeException) {
            msg = "降级了";
        } else if (ex instanceof ParamFlowException) {
            msg = "热点参数限流";
        } else if (ex instanceof SystemBlockException) {
            msg = "系统规则（负载/...不满足要求）";
        } else if (ex instanceof AuthorityException) {
            msg = "授权规则不通过";
        }
        Result<?> result = Result.fail(msg);

        // http状态码
        response.setStatus(500);
        response.setCharacterEncoding("utf-8");
        response.setHeader("Content-Type", "application/json;charset=utf-8");
        response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
        // msg可以是对象
        new ObjectMapper().writeValue(response.getWriter(), result);
    }


}

7、启动项目测试

启动spring boot项目，并多次发起测试连接请求：http://localhost:11880/k8s/hi。因为配置了QPS为1，超过2即看到结果返回：

{"status":100,"code":"1000","message":"限流了","data":null}

说明已经生效。

三、安装Sentinel dashboard 控制台

Sentinel 控制台是流量控制、熔断降级规则统一配置和管理的入口，它为用户提供了机器自发现、簇点链路自发现、监控、规则配置等功能。在 Sentinel 控制台上，我们可以配置规则并实时查看流量控制效果。

为了使可视化效果更加好，可以安装dashboard。安装dashborad的方法参考官方：

https://github.com/alibaba/Sentinel/tree/master/sentinel-dashboard

或者https://sentinelguard.io/zh-cn/docs/dashboard.html

1. 编译和启动

进入

https://github.com/alibaba/Sentinel/tree/master/sentinel-dashboard

把代码拉下来。

1.1 如何编译

使用如下命令将代码打包成一个 fat jar:

mvn clean package

1.2 如何启动

使用如下命令启动编译后的控制台：

java -Dserver.port=8080 \
-Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8080 \
-Dproject.name=sentinel-dashboard \
-jar target/sentinel-dashboard.jar

上述命令中我们指定几个 JVM 参数，其中 -Dserver.port=8080 是 Spring Boot 的参数， 用于指定 Spring Boot 服务端启动端口为 8080。其余几个是 Sentinel 客户端的参数。

为便于演示，我们对控制台本身加入了流量控制功能，具体做法是引入 Sentinel 提供的 CommonFilter 这个 Servlet Filter。 上述 JVM 参数的含义是：

全部的配置项可以参考 启动配置项文档。

经过上述配置，控制台启动后会自动向自己发送心跳。程序启动后浏览器访问 localhost:8080 即可访问 Sentinel 控制台。

从 Sentinel 1.6.0 开始，Sentinel 控制台支持简单的登录功能，默认用户名和密码都是 sentinel。用户可以通过如下参数进行配置：

• -Dsentinel.dashboard.auth.username=sentinel 用于指定控制台的登录用户名为 sentinel；
• -Dsentinel.dashboard.auth.password=123456 用于指定控制台的登录密码为 123456；如果省略这两个参数，默认用户和密码均为 sentinel；
• -Dserver.servlet.session.timeout=7200 用于指定 Spring Boot 服务端 session 的过期时间，如 7200 表示 7200 秒；60m 表示 60 分钟，默认为 30 分钟；

2. 客户端接入

选择合适的方式接入 Sentinel，然后在应用启动时加入 JVM 参数 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=consoleIp:port 指定控制台地址和端口。 确保客户端有访问量，Sentinel 会在客户端首次调用的时候进行初始化，开始向控制台发送心跳包，将客户端纳入到控制台的管辖之下。

3. 验证是否接入成功

客户端正确配置并启动后，会在初次调用后主动向控制台发送心跳包，汇报自己的存在； 控制台收到客户端心跳包之后，会在左侧导航栏中显示该客户端信息。如果控制台能够看到客户端的机器信息，则表明客户端接入成功了。

具体的效果如下：

可以看到正常通过和拒绝的量。

若要看配置的规则可以看：

四、Sentinel 和 Hystrix 区别

说到限流Sentinel 和常用的熔断降级库Netflix Hystrix 有什么异同，看Sentinel官网有一个对比：

Hystrix 的关注点在于以 隔离 和 熔断 为主的容错机制，超时或被熔断的调用将会快速失败，并可以提供 fallback 机制。

而 Sentinel 的侧重点在于：

• 多样化的流量控制
• 熔断降级
• 系统负载保护
• 实时监控和控制台

可以看到两者解决的问题还是有比较大的不同的，下面我们来分别对比一下。

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