Sentinel基础入门

cheniy2025/9/17大约 10 分钟

Sentinel基础入门

前置知识

在开始本教程之前，建议您具备以下基础知识：

Java基础和Spring Boot基础
Spring Cloud基本概念
微服务架构基础知识
Maven或Gradle构建工具使用经验

什么是Sentinel？

Sentinel（哨兵）是阿里巴巴开源的一款面向分布式服务架构的流量控制组件，主要以流量为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度来保障微服务的稳定性。

Sentinel的核心特性

Sentinel具有以下核心特性：

丰富的应用场景：Sentinel承接了阿里巴巴近10年的双十一大促流量的核心场景，例如秒杀（突发流量控制在系统容量可以承受的范围）、消息削峰填谷、集群流量控制、实时熔断下游不可用应用等。
完备的实时监控：Sentinel提供了实时的监控功能，可以看到接入应用的单台机器秒级数据，甚至500台以下规模的集群的汇总运行情况。
广泛的开源生态：Sentinel提供开箱即用的与其它开源框架/库的整合模块，例如与Spring Cloud、Dubbo、gRPC的整合。您只需要引入相应的依赖并进行简单的配置即可快速地接入Sentinel。
完善的SPI扩展点：Sentinel提供简单易用、完善的SPI扩展接口。您可以通过实现扩展点，快速的定制逻辑。例如定制规则管理、适配数据源等。

Sentinel与Hystrix的对比

作为微服务流量控制和熔断降级的两大主流框架，Sentinel和Hystrix各有特点：

对比项	Sentinel	Hystrix
隔离策略	信号量隔离	线程池隔离/信号量隔离
熔断降级策略	基于响应时间或失败比率	基于失败比率
实时指标实现	滑动窗口	滑动窗口（基于RxJava）
规则配置	支持多种数据源	支持多种数据源
扩展性	多个扩展点	插件的形式
基于注解的支持	支持	支持
限流	基于QPS，支持基于调用关系的限流	有限的支持
流量整形	支持慢启动、匀速器模式	不支持
系统自适应保护	支持	不支持
控制台	开箱即用，可配置规则、查看秒级监控、机器发现等	需要整合其它组件

Sentinel的基本概念

资源

资源是Sentinel的关键概念。它可以是Java应用程序中的任何内容，例如，由应用程序提供的服务，或由应用程序调用的其它应用提供的服务，甚至可以是一段代码。

只要通过Sentinel API定义的代码，就是资源，能够被Sentinel保护起来。大部分情况下，可以使用方法签名，URL，甚至服务名称作为资源名来标识资源。

规则

围绕资源的实时状态设定的规则，可以包括流量控制规则、熔断降级规则以及系统保护规则。所有规则可以动态实时调整。

环境准备

1. 添加依赖

在您的Spring Boot项目的pom.xml中添加以下依赖：

<!-- Spring Cloud Alibaba Sentinel -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
    <version>${spring-cloud-alibaba.version}</version>
</dependency>

<!-- Sentinel控制台 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.csp</groupId>
    <artifactId>sentinel-transport-simple-http</artifactId>
    <version>${sentinel.version}</version>
</dependency>

在properties标签中添加版本信息：

<properties>
    <spring-cloud-alibaba.version>2021.0.5.0</spring-cloud-alibaba.version>
    <sentinel.version>1.8.6</sentinel.version>
</properties>

2. 配置Sentinel控制台

Sentinel提供了一个轻量级的开源控制台，它提供机器发现、单机资源实时监控、集群资源汇总，以及规则管理的功能。

下载并启动控制台

从GitHub Release页面下载最新版本的控制台jar包
使用以下命令启动控制台：

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

启动成功后，可以通过访问http://localhost:8080来访问控制台，默认用户名和密码都是sentinel。

配置应用连接到控制台

在application.yml或application.properties中添加以下配置：

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        # 控制台地址
        dashboard: localhost:8080
        # 客户端监控API的端口，默认8719
        port: 8719
      # 取消Sentinel控制台懒加载
      eager: true

快速入门

创建一个简单的Spring Boot应用

首先，让我们创建一个简单的Spring Boot应用，并集成Sentinel。

1. 创建项目结构

src/main/java/com/example/sentinel/
├── SentinelDemoApplication.java
├── controller/
│   └── HelloController.java
└── service/
    └── HelloService.java

2. 编写启动类

package com.example.sentinel;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class SentinelDemoApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SentinelDemoApplication.class, args);
    }
}

3. 编写服务类

package com.example.sentinel.service;

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class HelloService {

    @SentinelResource(value = "sayHello", blockHandler = "sayHelloBlockHandler")
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello, " + name;
    }
    
    // 注意：blockHandler方法的参数和返回值必须与原方法一致，最后加一个BlockException参数
    public String sayHelloBlockHandler(String name, BlockException ex) {
        return "Sorry, " + name + ", you are blocked by Sentinel: " + ex.getClass().getSimpleName();
    }
}

4. 编写控制器

package com.example.sentinel.controller;

import com.example.sentinel.service.HelloService;
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.RestController;

@RestController
public class HelloController {

    @Autowired
    private HelloService helloService;

    @GetMapping("/hello/{name}")
    public String hello(@PathVariable String name) {
        return helloService.sayHello(name);
    }
}

5. 配置Sentinel注解支持

为了使@SentinelResource注解生效，我们需要添加以下配置类：

package com.example.sentinel;

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.aspectj.SentinelResourceAspect;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class SentinelConfig {

    @Bean
    public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
        return new SentinelResourceAspect();
    }
}

测试应用

启动Sentinel控制台
启动应用程序
访问http://localhost:8080/hello/world多次
登录Sentinel控制台，可以看到应用已经注册，并且可以看到sayHello资源

Sentinel核心原理

工作流程

Sentinel的工作流程如下图所示：

Sentinel的核心骨架如下：

资源定义：通过SphU.entry()或@SentinelResource定义资源
规则配置：通过控制台或代码配置规则
检验请求：根据规则检验请求是否允许通过
统计数据：统计请求的通过和拒绝情况
规则判断：根据统计数据和规则进行判断

Sentinel的主要模块

Sentinel主要分为以下几个模块：

核心模块（sentinel-core）：提供了基本的资源定义、规则配置、统计数据等功能
传输模块（sentinel-transport）：提供了与控制台通信的功能
扩展模块（sentinel-extension）：提供了与其他框架集成的功能
适配器模块（sentinel-adapter）：提供了与其他框架适配的功能
控制台模块（sentinel-dashboard）：提供了可视化的控制台

与Spring Cloud的集成

Sentinel与Spring Cloud的集成非常简单，只需要添加相应的依赖并进行简单的配置即可。

1. 添加依赖

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

2. 配置

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080
      # 取消Sentinel控制台懒加载
      eager: true
      # 配置Sentinel的日志目录
      log:
        dir: logs/sentinel

3. 使用@SentinelResource注解

@SentinelResource注解用于定义资源，并提供了blockHandler和fallback等属性来处理不同的异常情况。

@SentinelResource(
    value = "resourceName", 
    blockHandler = "blockHandlerMethod",
    fallback = "fallbackMethod"
)
public String method(String param) {
    return "Hello " + param;
}

// 处理BlockException的方法
public String blockHandlerMethod(String param, BlockException ex) {
    return "Block by Sentinel: " + ex.getClass().getSimpleName();
}

// 处理所有异常的方法
public String fallbackMethod(String param, Throwable throwable) {
    return "Fallback: " + throwable.getMessage();
}

实战案例：电商订单服务

下面我们通过一个简单的电商订单服务来演示Sentinel的使用。

项目结构

src/main/java/com/example/sentinel/
├── SentinelDemoApplication.java
├── config/
│   └── SentinelConfig.java
├── controller/
│   └── OrderController.java
├── service/
│   ├── OrderService.java
│   └── PaymentService.java
└── model/
    ├── Order.java
    └── Payment.java

模型类

package com.example.sentinel.model;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Order {
    private Long id;
    private String productName;
    private Integer quantity;
    private Double amount;
    private String status;
}

package com.example.sentinel.model;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;
import lombok.NoArgsConstructor;

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Payment {
    private Long id;
    private Long orderId;
    private Double amount;
    private String status;
}

服务类

package com.example.sentinel.service;

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import com.example.sentinel.model.Order;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

@Service
public class OrderService {

    private final Map<Long, Order> orders = new ConcurrentHashMap<>();

    @SentinelResource(value = "createOrder", blockHandler = "createOrderBlockHandler")
    public Order createOrder(String productName, Integer quantity, Double amount) {
        // 模拟订单创建
        long orderId = System.currentTimeMillis();
        Order order = new Order(orderId, productName, quantity, amount, "CREATED");
        orders.put(orderId, order);
        return order;
    }

    public Order createOrderBlockHandler(String productName, Integer quantity, Double amount, BlockException ex) {
        // 被限流或降级时的处理逻辑
        return new Order(0L, productName, quantity, amount, "BLOCKED");
    }

    @SentinelResource(value = "getOrders", blockHandler = "getOrdersBlockHandler")
    public List<Order> getOrders() {
        // 模拟查询所有订单
        return new ArrayList<>(orders.values());
    }

    public List<Order> getOrdersBlockHandler(BlockException ex) {
        // 被限流或降级时的处理逻辑
        return new ArrayList<>();
    }

    @SentinelResource(value = "getOrderById", blockHandler = "getOrderByIdBlockHandler")
    public Order getOrderById(Long id) {
        // 模拟根据ID查询订单
        return orders.getOrDefault(id, new Order(id, "Unknown", 0, 0.0, "NOT_FOUND"));
    }

    public Order getOrderByIdBlockHandler(Long id, BlockException ex) {
        // 被限流或降级时的处理逻辑
        return new Order(id, "Blocked", 0, 0.0, "BLOCKED");
    }
}

package com.example.sentinel.service;

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.SentinelResource;
import com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.BlockException;
import com.example.sentinel.model.Payment;
import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class PaymentService {

    @SentinelResource(value = "processPayment", blockHandler = "processPaymentBlockHandler")
    public Payment processPayment(Long orderId, Double amount) {
        // 模拟支付处理
        try {
            // 模拟处理延迟
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
        return new Payment(System.currentTimeMillis(), orderId, amount, "SUCCESS");
    }

    public Payment processPaymentBlockHandler(Long orderId, Double amount, BlockException ex) {
        // 被限流或降级时的处理逻辑
        return new Payment(0L, orderId, amount, "PAYMENT_BLOCKED");
    }
}

控制器

package com.example.sentinel.controller;

import com.example.sentinel.model.Order;
import com.example.sentinel.model.Payment;
import com.example.sentinel.service.OrderService;
import com.example.sentinel.service.PaymentService;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;

import java.util.List;

@RestController
@RequestMapping("/orders")
public class OrderController {

    @Autowired
    private OrderService orderService;

    @Autowired
    private PaymentService paymentService;

    @PostMapping
    public Order createOrder(@RequestParam String productName,
                             @RequestParam Integer quantity,
                             @RequestParam Double amount) {
        return orderService.createOrder(productName, quantity, amount);
    }

    @GetMapping
    public List<Order> getOrders() {
        return orderService.getOrders();
    }

    @GetMapping("/{id}")
    public Order getOrderById(@PathVariable Long id) {
        return orderService.getOrderById(id);
    }

    @PostMapping("/{orderId}/payment")
    public Payment processPayment(@PathVariable Long orderId, @RequestParam Double amount) {
        return paymentService.processPayment(orderId, amount);
    }
}

配置类

package com.example.sentinel.config;

import com.alibaba.csp.sentinel.annotation.aspectj.SentinelResourceAspect;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;

@Configuration
public class SentinelConfig {

    @Bean
    public SentinelResourceAspect sentinelResourceAspect() {
        return new SentinelResourceAspect();
    }
}

应用配置

server:
  port: 8081

spring:
  application:
    name: sentinel-demo
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8080
      eager: true

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'

测试应用

启动Sentinel控制台
启动应用程序
使用以下命令测试API：

# 创建订单
curl -X POST "http://localhost:8081/orders?productName=iPhone&quantity=1&amount=999.99"

# 获取所有订单
curl "http://localhost:8081/orders"

# 获取指定订单
curl "http://localhost:8081/orders/123456789"

# 处理支付
curl -X POST "http://localhost:8081/orders/123456789/payment?amount=999.99"

登录Sentinel控制台，配置流控规则

常见问题

注意事项

控制台与应用连接问题：确保应用正确配置了控制台地址，并且网络连接正常
规则持久化：默认情况下，规则存储在内存中，应用重启后会丢失，建议配置规则持久化
@SentinelResource注解不生效：确保已经配置了SentinelResourceAspect的Bean

1. 如何解决Sentinel控制台无法显示应用的问题？

可能的原因和解决方案：

检查应用是否正确配置了控制台地址
确保应用和控制台之间的网络连接正常
检查应用是否有足够的流量触发Sentinel的初始化
尝试设置spring.cloud.sentinel.eager=true取消懒加载
检查应用日志中是否有Sentinel相关的错误信息

2. Sentinel规则如何持久化？

Sentinel支持多种数据源进行规则持久化，包括：

文件数据源
Nacos数据源
ZooKeeper数据源
Apollo数据源
Redis数据源

具体配置方法将在后续文章中详细介绍。

总结

本文介绍了Sentinel的基本概念、核心特性和环境搭建，并通过一个简单的电商订单服务演示了Sentinel的使用。Sentinel作为一款强大的流量控制组件，可以帮助我们保障微服务的稳定性。

在下一篇文章中，我们将深入探讨Sentinel的流量控制和熔断降级功能，敬请期待！

下一步学习

学习Sentinel的流量控制详解
了解Sentinel的熔断降级机制
探索Sentinel的热点参数限流
掌握Sentinel的系统自适应保护