sentinel源码如何拦截请求

Sentinel源码如何拦截请求

Sentinel源码通过流量控制、熔断降级、系统负载保护等机制拦截请求，其中流量控制是一种常见且非常重要的机制。Sentinel主要通过以下步骤实现请求拦截：规则配置、拦截器链、执行策略。下面将详细介绍流量控制机制。

流量控制是指根据配置的规则对请求进行限流和控制，确保系统在高并发场景下依然能够稳定运行。流量控制的核心是定义一个阈值，当请求量超过这个阈值时，对超出的请求进行限制或降级处理，防止系统崩溃。Sentinel提供了多种限流策略，包括QPS限流、并发数限流、线程数限流等。

一、规则配置

在Sentinel中，规则配置是实现流量控制的第一步。规则配置包括限流规则、熔断规则、系统保护规则等。用户可以通过代码、配置文件或控制台动态配置这些规则。

1. 限流规则

限流规则是指根据配置的QPS、并发数或线程数等阈值，对请求进行限流。Sentinel支持多种限流策略，如直接拒绝、冷启动、排队等待等。以下是一个简单的限流规则配置示例：

FlowRule rule = new FlowRule();
rule.setResource("testResource");
rule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
rule.setCount(10);  // QPS限流阈值
FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));

通过以上代码，我们配置了一个针对资源testResource的QPS限流规则，当请求量超过10 QPS时，将触发限流。

2. 熔断规则

熔断规则是指根据配置的错误率或响应时间等指标，对请求进行熔断。熔断是一种保护机制，用于防止系统在高负载或异常情况下崩溃。以下是一个简单的熔断规则配置示例：

DegradeRule rule = new DegradeRule();
rule.setResource("testResource");
rule.setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_RT);
rule.setCount(200);  // 响应时间阈值
rule.setTimeWindow(10);  // 熔断时间窗口
DegradeRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));

通过以上代码，我们配置了一个针对资源testResource的响应时间熔断规则，当响应时间超过200ms时，将触发熔断。

3. 系统保护规则

系统保护规则是指根据系统的整体负载情况，对请求进行保护。Sentinel提供了多种系统保护指标，如CPU使用率、内存使用率等。以下是一个简单的系统保护规则配置示例：

SystemRule rule = new SystemRule();
rule.setHighestSystemLoad(3.0);  // 系统负载阈值
SystemRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(rule));

通过以上代码，我们配置了一个系统负载保护规则，当系统负载超过3.0时，将触发系统保护。

二、拦截器链

在Sentinel中，拦截器链是实现请求拦截的核心机制。拦截器链由一系列拦截器组成，每个拦截器负责处理特定的逻辑，如限流、熔断、系统保护等。当一个请求到达时，拦截器链会依次执行每个拦截器的逻辑，最终决定请求是否被拦截。

1. 拦截器定义

拦截器是一个实现了ProcessorSlot接口的类，接口定义了拦截器需要实现的方法，如entry和exit方法。以下是一个简单的拦截器定义示例：

public class FlowSlot implements ProcessorSlot<DefaultNode> {
    @Override
    public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, DefaultNode defaultNode, int count, boolean prioritized, Object... args) throws Throwable {
        // 限流逻辑
    }
    @Override
    public void exit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args) {
        // 退出逻辑
    }
}

在entry方法中，我们可以实现限流逻辑，当请求超过限流阈值时，抛出异常进行拦截。在exit方法中，我们可以实现资源释放等逻辑。

2. 拦截器链配置

拦截器链由SlotChain类管理，用户可以通过配置文件或代码动态配置拦截器链。以下是一个简单的拦截器链配置示例：

SlotChain slotChain = new SlotChain();
slotChain.addLast(new FlowSlot());
slotChain.addLast(new DegradeSlot());
slotChain.addLast(new SystemSlot());

通过以上代码，我们配置了一个包含限流、熔断和系统保护拦截器的拦截器链。当一个请求到达时，拦截器链会依次执行每个拦截器的逻辑，最终决定请求是否被拦截。

三、执行策略

在Sentinel中，执行策略是指如何对请求进行处理的策略，包括限流策略、熔断策略、系统保护策略等。执行策略的核心是根据配置的规则和实际的请求情况，决定请求是否被拦截。

1. 限流策略

限流策略是指根据配置的限流规则，对请求进行限流。限流策略的核心是定义一个阈值，当请求量超过这个阈值时，对超出的请求进行限制或降级处理。以下是一个简单的限流策略示例：

public class FlowRuleChecker {
    public void checkFlow(ResourceWrapper resourceWrapper, Context context, DefaultNode node, int count, boolean prioritized) throws BlockException {
        FlowRule rule = FlowRuleManager.getFlowRule(resourceWrapper.getName());
        if (rule != null && node.passQps() > rule.getCount()) {
            throw new FlowException("Flow control triggered");
        }
    }
}

通过以上代码，我们实现了一个简单的限流策略，当请求量超过限流阈值时，抛出FlowException进行限流。

2. 熔断策略

熔断策略是指根据配置的熔断规则，对请求进行熔断。熔断策略的核心是根据错误率或响应时间等指标，对请求进行熔断处理。以下是一个简单的熔断策略示例：

public class DegradeRuleChecker {
    public void checkDegrade(ResourceWrapper resourceWrapper, Context context, DefaultNode node, int count) throws BlockException {
        DegradeRule rule = DegradeRuleManager.getDegradeRule(resourceWrapper.getName());
        if (rule != null && node.avgRt() > rule.getCount()) {
            throw new DegradeException("Degrade control triggered");
        }
    }
}

通过以上代码，我们实现了一个简单的熔断策略，当响应时间超过熔断阈值时，抛出DegradeException进行熔断。

3. 系统保护策略

系统保护策略是指根据配置的系统保护规则，对请求进行系统保护。系统保护策略的核心是根据系统的整体负载情况，对请求进行保护。以下是一个简单的系统保护策略示例：

public class SystemRuleChecker {
    public void checkSystem(ResourceWrapper resourceWrapper, Context context, DefaultNode node, int count) throws BlockException {
        SystemRule rule = SystemRuleManager.getSystemRule();
        if (rule != null && SystemStatusListener.getSystemLoad() > rule.getHighestSystemLoad()) {
            throw new SystemBlockException("System control triggered");
        }
    }
}

通过以上代码，我们实现了一个简单的系统保护策略，当系统负载超过保护阈值时，抛出SystemBlockException进行系统保护。

四、实战案例

为了更好地理解Sentinel的请求拦截机制，我们可以通过一个简单的实战案例来演示如何在实际项目中应用Sentinel进行请求拦截。

1. 项目背景

假设我们有一个电商系统，系统中有一个商品查询接口/api/product，当用户访问该接口时，可以查询商品的详细信息。为了保护系统在高并发场景下的稳定性，我们需要对该接口进行限流和熔断处理。

2. 配置Sentinel

首先，我们需要引入Sentinel的依赖和配置限流、熔断规则。

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-core</artifactId>
    <version>1.8.0</version>
</dependency>

然后，我们通过代码配置限流和熔断规则。

public class SentinelConfig {
    static {
        // 配置限流规则
        FlowRule flowRule = new FlowRule();
        flowRule.setResource("/api/product");
        flowRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        flowRule.setCount(100);  // QPS限流阈值
        FlowRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(flowRule));
        // 配置熔断规则
        DegradeRule degradeRule = new DegradeRule();
        degradeRule.setResource("/api/product");
        degradeRule.setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_RT);
        degradeRule.setCount(200);  // 响应时间阈值
        degradeRule.setTimeWindow(10);  // 熔断时间窗口
        DegradeRuleManager.loadRules(Collections.singletonList(degradeRule));
    }
}

3. 实现请求拦截

接下来，我们在商品查询接口中实现请求拦截。

@RestController
@RequestMapping("/api")
public class ProductController {
    @GetMapping("/product")
    public ResponseEntity<Product> getProduct(@RequestParam("id") Long id) {
        // 通过Sentinel进行请求拦截
        Entry entry = null;
        try {
            entry = SphU.entry("/api/product");
            // 查询商品信息逻辑
            Product product = productService.getProductById(id);
            return ResponseEntity.ok(product);
        } catch (BlockException e) {
            // 处理限流或熔断逻辑
            return ResponseEntity.status(HttpStatus.TOO_MANY_REQUESTS).build();
        } finally {
            if (entry != null) {
                entry.exit();
            }
        }
    }
}

在以上代码中，我们通过SphU.entry方法对商品查询接口进行请求拦截，当请求超过限流或熔断阈值时，会抛出BlockException进行拦截，并返回429 Too Many Requests状态码。

4. 监控和管理

最后，我们可以通过Sentinel控制台对限流和熔断规则进行动态配置和监控。Sentinel控制台提供了丰富的监控指标和管理功能，可以帮助我们实时了解系统的运行状态和限流熔断情况。

五、总结

通过以上内容，我们详细介绍了Sentinel源码如何拦截请求，包括规则配置、拦截器链、执行策略和实战案例等方面。Sentinel通过流量控制、熔断降级、系统负载保护等机制，确保系统在高并发场景下的稳定性。在实际项目中，我们可以根据具体需求，灵活配置限流和熔断规则，结合Sentinel控制台进行动态管理和监控，保证系统的高可用性和可靠性。