springcloud04——網關gateway、熔斷器 sentinel

目錄

注冊中心 nacos | eurekaServer |zookeeper(dubbo)

配置中心 nacos | config Server

遠程服務調用 httpClient | RestTemplate | OpenFeign

負載均衡服務 ribbon | loadbalancer

網關 zuul | gateway

熔斷器 hystrix | sentinel

網關

sentinel

流控

壓測工具

1、作用

2、熔斷

3、降級

配置啟動sentinel

注冊微服務到sentinel

測試流控

降級測試

流控模式詳解

Sentinel 流控效果詳解

hystrix 熔斷器

注冊中心 nacos | eurekaServer |zookeeper(dubbo)

配置中心 nacos | config Server

遠程服務調用 httpClient | RestTemplate | OpenFeign

負載均衡服務 ribbon | loadbalancer

網關 zuul | gateway

熔斷器 hystrix | sentinel

網關

1、統一項目入口 不需要關注每一個微服務的ip和端口，客戶端只需要網關的ip和端口

2、路由功能 轉發請求到達目標服務

網關的配置文件，通過路由鑒權（斷言匹配，路由地址匹配，路徑匹配），滿足規則，轉發請求到目標服務

- id: provider
# ? ? ? ?  uri: http://localhost:8080/  #靜態路由uri: lb://provider ?  #動態路由predicates: ? #斷言匹配- Path=/pro/**filters:- RewritePath=/pro/(?<segment>.*), /p/$\{segment}
# ? ? ? ? ?  - StripPrefix=1  #刪除前綴路徑  刪除一層
# ? ? ? ? ?  - PrefixPath=/p- AddRequestParameter=name,zhangsan

3、過濾無效請求，減少對目標服務器的壓力，可以同時起到安全性作用

4、負載均衡服務器 負載均衡算法（輪詢、隨機） nginx（反向代理和負載均衡服務器）

5、局部過濾器

修改請求路徑 StripPrefix=1 刪除一層路徑

- RewritePath=/pro/(?<segment>.*), /p/${segment} 重寫路徑

添加請求頭 AddRequestHeader

添加請求參數 AddRequestparameter=key,value

6、全局過濾器

package com.hl.filter;
?
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;
?
/*
全局過濾器*/
@Component
public class GlobalGatewayFilter implements GlobalFilter, Ordered {@Overridepublic Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {System.out.println("filter.........");//放行，繼續到達下一個過濾器return chain.filter(exchange);}//數字越小，執行越往前@Overridepublic int getOrder() {return 0;}
}

  • GlobalFilter 全局過濾器，不需要在配置文件中配置，系統初始化時加載，并作用在每個路由上。

  • Spring Cloud Gateway 核心的功能也是通過內置的全局過濾器來完成。

sentinel

限流、降級

資源是Sentinel中的核心概念之一。我們說的資源，可以是任何東西，服務，服務里的方法，甚至是一段代碼。最常用的資源是我們代碼中的Java方法。Sentinel提供了@SentinelResource注解用于定義資源，并提供了AspectJ的擴展用于自動定義資源、處理BlockException等。

流控

  • QPS（每秒請求數量）：當調用該api的QPS達到閾值的時候，進行限流

  • 線程數：當調用該api的線程數達到閾值的時候，進行限流

壓測工具

壓力測試工具，jmeter

1、作用

  • 為什么要使用熔斷和降級

在一個分布式系統里，一個服務依賴多個服務，可能存在某個服務調用失敗，比如超時、異常等，需要保證在一個依賴出問題的情況下，不會導致整體服務失敗。

2、熔斷

暫時中斷程序，稍后可繼續訪問。

3、降級

走降級方案，返回之前指定的失敗給用戶。（柔性失敗）

避免服務整體崩潰，系統宕機。讓當前方法失敗，返回失敗響應給調用者。

配置啟動sentinel

1、下載安裝包 https://github.com/alibaba/Sentinel/releases

2、啟動（win+r? ? cmd）

java  -Dserver.port=8718  -jar 安裝包路徑/安裝包名稱
?java  -Dserver.port=8718 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8718 -Dproject.name=sentinel-dashboard -Dcsp.sentinel.api.port=8719 -jar D:\IDEA2024\sentinel-dashboard-1.8.0.jar

默認用戶名：sentinel

密碼： sentinel

注冊微服務到sentinel

配置文件：

# Nacos幫助文檔: https://nacos.io/zh-cn/docs/concepts.html
# Nacos認證信息
spring.cloud.nacos.config.username=nacos
spring.cloud.nacos.config.password=nacos
spring.cloud.nacos.config.contextPath=/nacos
# 設置配置中心服務端地址
spring.cloud.nacos.config.server-addr=localhost:8848
# Nacos 配置中心的namespace。需要注意，如果使用 public 的 namcespace ，請不要填寫這個值，直接留空即可
# spring.cloud.nacos.config.namespace=
spring.config.import=nacos:product.yml?refresh=true
?
?
?
# Nacos幫助文檔: https://nacos.io/zh-cn/docs/concepts.html
spring.application.name=product
?
?
?
# Nacos認證信息
spring.cloud.nacos.discovery.username=nacos
spring.cloud.nacos.discovery.password=nacos
# Nacos 服務發現與注冊配置，其中子屬性 server-addr 指定 Nacos 服務器主機和端口
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=localhost:8848
# 注冊到 nacos 的指定 namespace，默認為 public
spring.cloud.nacos.discovery.namespace=public
?
?
# 應用服務 WEB 訪問端口
server.port=8088
# Sentinel 控制臺地址
spring.cloud.sentinel.transport.dashboard=localhost:8718
# 取消Sentinel控制臺懶加載
# 默認情況下 Sentinel 會在客戶端首次調用的時候進行初始化，開始向控制臺發送心跳包
# 配置 sentinel.eager=true 時，取消Sentinel控制臺懶加載功能
spring.cloud.sentinel.eager=true
# 如果有多套網絡，又無法正確獲取本機IP，則需要使用下面的參數設置當前機器可被外部訪問的IP地址，供admin控制臺使用
# spring.cloud.sentinel.transport.client-ip=

測試流控

@RestController
@RequestMapping("/demo")
public class DemoController {
?@Autowiredprivate DemoService demoService;
?@GetMapping("/bonjour/{name}")public String apiSayHelloLocal(@PathVariable String name) throws Exception {for(int i = 1;i<10;i++){String s1 = demoService.bonjour(name);System.out.println(s1);}return ff;}
@Service
public class DemoService {@SentinelResource(value = "DemoService#bonjour",defaultFallback = "bonjourFallback")public String bonjour(String name) throws Exception {return "Bonjour, " + name;}
?public String bonjourFallback(Throwable t) {if (BlockException.isBlockException(t)) {return "Blocked by Sentinel: " + t.getClass().getSimpleName();}return "Oops, failed: " + t.getClass().getCanonicalName();}
}

降級測試

/** Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");* you may not use this file except in compliance with the License.* You may obtain a copy of the License at** ? ?  https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0** Unless required by applicable law or agreed to in writing, software* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.* See the License for the specific language governing permissions and* limitations under the License.*/
?
package com.hl.product.demos.sentinel;
?
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
?
/*** @author Eric Zhao*/
@RestController
@RequestMapping("/demo")
public class DemoController {
?@Autowiredprivate DemoService demoService;
?@GetMapping("/bonjour/{name}")public String apiSayHelloLocal(@PathVariable String name) throws Exception {boolean flag = true;String s0 = demoService.bonjour(name,flag);System.out.println(s0);
?flag = false;for(int i = 1;i<10;i++){String s1 = demoService.bonjour(name,flag);System.out.println(s1);}System.out.println("---------------");flag = true;String ff = demoService.bonjour(name,flag);System.out.println(ff);
?return ff;}
?
?
}
/** Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");* you may not use this file except in compliance with the License.* You may obtain a copy of the License at** ? ?  https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0** Unless required by applicable law or agreed to in writing, software* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.* See the License for the specific language governing permissions and* limitations under the License.*/
?
package com.hl.product.demos.sentinel;
?
import org.springframework.stereotype.Service;
?
import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
?
/*** @author Eric Zhao*/
@Service
public class DemoService {@SentinelResource(value = "DemoService#bonjour",defaultFallback = "bonjourFallback")public String bonjour(String name,Boolean flag) throws Exception {if(flag == false){throw new Exception("異常。。。。。。");}return "Bonjour, " + name;}
?public String bonjourFallback(Throwable t) {if (BlockException.isBlockException(t)) {return "Blocked by Sentinel: " + t.getClass().getSimpleName();}return "Oops, failed: " + t.getClass().getCanonicalName();}
}
/** Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");* you may not use this file except in compliance with the License.* You may obtain a copy of the License at**      https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0** Unless required by applicable law or agreed to in writing, software* distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,* WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.* See the License for the specific language governing permissions and* limitations under the License.*/
package com.hl.product.demos.sentinel;import java.io.PrintWriter;import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;import com.alibaba.csp.sentinel.adapter.spring.webmvc.callback.BlockExceptionHandler;/*** @author Eric Zhao*/
@Configuration
public class SentinelWebConfig {@Beanpublic BlockExceptionHandler sentinelBlockExceptionHandler() {return (request, response, e) -> {// 429 Too Many Requestsresponse.setStatus(429);PrintWriter out = response.getWriter();out.print("Oops, blocked by Sentinel: " + e.getClass().getSimpleName());out.flush();out.close();};}
}

流控模式詳解

  1. 直接模式

    • 概念：直接模式是最基本的流控模式。它是對當前資源（接口或方法）本身的請求進行流量控制。當請求到達被保護的資源時，Sentinel 會直接根據設置的規則（如 QPS 閾值、并發線程數閾值等）來判斷是否允許該請求通過。

    • 示例：假設有一個用戶登錄接口/login，設置其 QPS（每秒查詢率）的直接流控閾值為 100。這意味著當每秒請求該/login接口的次數超過 100 時，Sentinel 就會開始進行流量控制，可能會對超出的請求進行限流（如直接拒絕、排隊等待等處理方式）。

    • 應用場景：適用于對單一資源的流量進行簡單直接的控制，比如限制某個核心 API 接口的訪問頻率，以防止該接口被過度調用而導致系統崩潰或性能下降。

  2. 關聯模式

    • 概念：關聯模式是一種相對復雜的流控方式。它主要用于當兩個資源之間存在關聯關系時，通過對其中一個資源的流量控制來間接控制另一個資源的流量。當關聯的資源 A 達到流控閾值時，就會對目標資源 B 進行流量控制。

    • 示例：考慮一個電商系統，有一個商品詳情接口/product/detail和一個購買接口/product/buy。這兩個接口是關聯的，因為用戶在查看商品詳情后可能會進行購買。如果設置/product/detail接口與/product/buy接口為關聯模式，并且當/product/detail的 QPS 達到某個閾值（如 50）時，開始對/product/buy接口進行流量控制，比如限制/product/buy接口的 QPS 為 30。這樣可以防止在商品詳情頁被大量訪問時，購買接口被過度請求而導致庫存系統等后端服務壓力過大。

    • 應用場景：常用于存在先后調用關系或者關聯關系的資源之間，例如在一個業務流程中，前一個步驟的操作頻繁可能會導致后一個步驟的服務壓力過大，通過關聯模式可以提前控制后一個步驟的流量。

  3. 鏈路模式

    • 概念：鏈路模式主要是從調用鏈路的角度進行流量控制。它會根據請求的調用鏈路來判斷是否進行流量控制。在微服務架構或者復雜的分布式系統中，一個請求可能會經過多個服務和方法的調用鏈路。Sentinel 鏈路模式可以針對特定的調用鏈路進行流控，而不是簡單地基于資源本身。

    • 示例：假設有一個分布式系統，包括服務 A、服務 B 和服務 C。服務 A 調用服務 B，服務 B 又調用服務 C。在服務 B 中有一個方法methodB，在鏈路模式下，可以針對從服務 A - 服務 B - 服務 C 這個特定鏈路中對methodB進行流量控制。如果在其他鏈路中也調用了methodB，只要不是這個特定的鏈路，就不受這個鏈路模式下的流控規則限制。

    • 應用場景：特別適用于微服務架構和復雜的分布式系統，能夠精確地對特定的調用鏈路進行流量管理，避免因為某個鏈路的流量過大而影響整個系統的穩定性，同時又不會影響其他鏈路對相同資源的正常調用。

Sentinel 流控效果詳解

Sentinel 流控效果主要有快速失敗、Warm Up 和排隊等待三種，它們的區別如下：

  1. 快速失敗（Fail Fast）

    • 概念

      • 當請求流量超過設定的閾值時，直接拒絕超出的請求。這種方式能夠快速地對超出流量進行限制，以保護后端服務。

    • 示例

      • 假設對一個 API 接口設置的 QPS（每秒查詢率）閾值為 100，當每秒請求數達到 101 時，第 101 個及之后的請求會立即被拒絕，并返回相應的限流錯誤信息，如 HTTP 狀態碼為 429（Too Many Requests）。

    • 應用場景

      • 適用于對系統資源消耗較大，且對請求的實時性要求不是特別高的接口。例如，一些批量數據處理接口，當流量過載時，直接拒絕新請求可以避免系統因過度負載而崩潰。同時，對于一些非關鍵業務的接口，快速失敗可以簡單有效地控制流量，確保核心業務的穩定運行。

  2. Warm Up（預熱）

    • 概念

      • 預熱模式是一種漸進式的流量控制方式。它會根據設定的預熱時長和閾值，在系統啟動或者流量突然增加時，緩慢地增加允許通過的流量，直到達到設定的最大閾值。這樣可以避免系統在冷啟動或者流量突發時，因為瞬間的高負載而出現性能問題。

    • 示例

      • 假設設置一個接口的 QPS 閾值為 100，預熱時長為 5 分鐘。系統啟動時，開始允許通過的 QPS 可能只有 20，然后隨著時間逐漸增加，在 5 分鐘后達到 100。如果在預熱期間流量就超過了當前允許的閾值，超出部分會被拒絕。

    • 應用場景

      • 常用于系統冷啟動后需要逐步加載資源（如緩存預熱、數據庫連接池初始化等）的場景。同時，對于一些具有性能瓶頸，需要一定時間來適應高流量的服務，如數據庫密集型的接口或者計算資源消耗大的算法接口，Warm Up 模式可以讓系統有一個緩沖階段，平穩地過渡到高流量狀態。

  3. 排隊等待（Rate Limiter）

    • 概念

      • 當請求流量超過閾值時，不是直接拒絕請求，而是讓請求進行排隊等待。Sentinel 會按照請求的到達順序，將超出閾值部分的請求放入隊列中，當系統有能力處理新請求時，再從隊列中取出請求進行處理。這樣可以保證請求在一定程度上的公平性，避免大量請求被直接拒絕。

    • 示例

      • 設一個接口的 QPS 閾值為 100，隊列長度為 200。當每秒請求數達到 120 時，其中 20 個請求會被放入隊列中排隊等待。如果系統處理速度能夠跟上，這些排隊的請求會在后續得到處理。

    • 應用場景

      • 適用于對請求響應時間要求相對不那么嚴格，且希望盡可能處理所有請求的場景。比如，對于一些異步任務處理的接口，或者消息隊列消費者接口，排隊等待可以確保請求不會因為瞬間流量高峰而丟失，同時可以在一定程度上平滑流量，提高系統整體的資源利用率。

hystrix 熔斷器

熔斷和降級

熔斷（目標服務不讓訪問，暫時中斷）

降級（目標資源服務訪問時，走降級方法，備份方法，返回特定信息給調用者，避免無限制等待）

熔斷器 有三個狀態： 打開 半開 關閉

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