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Sentinel對性能的源碼消耗如何 Sentinel工作流程源碼分析 Sentinel熔斷降級實(shí)現源碼分析 Sentinel對性能的消耗如何

Sentinel統計QPS使用的是時(shí)間窗口+Bucket，并且通過(guò)循環(huán)復用Bucket以減少對內存的分析占用，在統計QPS時(shí)，工作更是流程利??用當前時(shí)間戳定位Bucket，使用LongAdder統計時(shí)間窗口內的源碼請求成功數、失敗數、分(fen)析總耗時(shí)優(yōu)化了并發(fā)鎖，工作通過(guò)定時(shí)任務(wù)遞增時(shí)間戳避免每次都使用System獲取當前時(shí)間。流程可以看到Sentinel在性能(′ω｀)方面所做出的源碼努力，Sentinel盡最大可能??降低自身對應用的分析影響。

Sentin??el會(huì )為每個(gè)資源(接口)創(chuàng )建一個(gè)保存一分鐘內時(shí)間窗口為1秒的工作Bucket數組以及一個(gè)保存一秒鐘內以500ms為時(shí)間窗口的Bucket數??組，將這兩個(gè)數組包裝為一個(gè)Node，流程以統計該接口的源碼??請求數據。每個(gè)(╬?益?)Bucket記錄一個(gè)(ge)時(shí)間窗口內的分析請求總數、失敗總數、工作總耗時(shí)(通過(guò)總耗時(shí)可計算平均耗時(shí))、被限流或者被熔斷的請求總數。

因此，Sentinel(╬?益?)消耗的內存至少是資源總數乘以每個(gè)資源對應的Node占用的內存大小，每個(gè)Node占用的內存大小即為一個(gè)大小為2的Bucket數組和一個(gè)大小為60的Bucket數組所占用的內存。

Sen??tinel工作流程源碼分析

Sentinel通過(guò)復用Bu(╯°□°)╯cket降低對內存的消耗，使用LongAdder降低并發(fā)統計數據對性能的消耗，除這些之外，Sentinel通過(guò)責任鏈模式實(shí)現統計、限流、熔斷降級等功能，實(shí)現局部無(wú)鎖化。

Sentinel的基本使用：

Sentinel實(shí)現統計(°□°)、限??流、熔斷降級等功能由一個(gè)個(gè)(ge)ProcessorSlot完成，例如，統計資源當前時(shí)間窗口的請求總數、失敗總數等由StatisticSlot??完成，判斷當前請求是否需要限流由FlowSlot完成，判斷當前請求是否需要熔斷降級由DegradeSlot完成。

這些ProcessorSlot按照嚴格的順序包裝成一個(gè)鏈表，比如StatisticSlot在FlowSlot之前，FlowS??lot在DegradeSlot之前。

ProcessorSlot的entry方法在接收到客戶(hù)端請求時(shí)或者客戶(hù)端向服務(wù)端發(fā)送請求之前被調用，exit方法則是在服務(wù)端處理完請求(包括異常完成)時(shí)或者客戶(hù)端發(fā)?????送請求完成時(shí)(′?_?`)被調用。每個(gè)P??rocessorSlot通過(guò)fireEntry方法或者fireExit方法向下傳遞信號。??

看過(guò)Netty源碼的朋友應該對這種設計模式的使用并不陌生，Netty也是通過(guò)責任鏈模式將處理請求的Handler包裝為鏈表，實(shí)現局部串行處理請求。但S??entinel的ProcessorSlot與Netty的Handler(??-)?有些區別，ProcessorSlot的exit方法并不像Netty那樣是從后往前傳遞的。

我們熟悉的Shiro也是通過(guò)??責(′ω｀*)任鏈實(shí)現(過(guò)濾器)，所以Sentinel實(shí)現限流、熔斷并不難理解。在不考慮集群限流的情況下。當SphU的entry方法??被調(diao)用時(shí)，至少會(huì )經(jīng)過(guò)StatisticSlot、FlowSlot、DegradeSl(′?_?`)ot這三個(gè)ProcessorSlot，其時(shí)序圖如下。

當StatisticSlot的entry方法被調用時(shí)，由StatisticSlot根據資源獲取資源的Node，根據當前時(shí)間戳從Node獲取當前時(shí)間窗口的Bucket，然后將Bucket的請求總數自增1。StatisticSlot在entry??方法中捕獲異常，如果下游的ProcessorSlot拋出??異常為BlockException或BlockException的子類(lèi)，則將Bucket的限流??總數(shu)自增1，否(′ω｀)則將Bucket的異?？倲底栽?。

當FlowSlot的e??ntry方法被調用時(shí)，檢查為當前資源??配置的限??流規(′?ω?`)則是否滿(mǎn)足限流條件，如果滿(mǎn)足條件則拋出BlockException異常，表示當前請求被限流。由于Sentinel支持集群限流，所以限流的實(shí)現上比較復雜，我(wo)們暫不討論。如果ヾ(′ω｀)?是單節點(diǎn)的限流，則實(shí)現上與熔斷降級的實(shí)現差不多，本篇只(//ω//)介紹熔斷降級的實(shí)現。

當DegradeSlot的??entry方法被調用時(shí)，檢查為當前資源配置的熔斷降級規則是否滿(mǎn)足條件，如果滿(mǎn)足條件則拋出DegradeException異常，表示當前請求被熔斷。

Sentinel熔斷降級實(shí)現源碼分析

Sentinel會(huì )為每個(gè)資源(ResourceWr??apper)創(chuàng )建一個(gè)Node，用于統計請求數據(請求總數、異?？倲?、被限( ???)流或被熔斷總數、總耗時(shí))，為限流和熔斷降級功能提供支持。

ResourceWrapper的name為資源名稱(chēng)，也可以理解是接口url，但這樣理解是不正確的。資源名稱(chēng)在我們配置限流規則或者熔斷( ?▽?)降級規則時(shí)也用到。

ResourceWrapper的entryType為流量類(lèi)型，可取值為IN和OUT，IN表示流入類(lèi)型，即服務(wù)(wu)端接收客戶(hù)端請求;??OUT為流出類(lèi)型，即客戶(hù)端向服務(wù)端發(fā)起請求。

Sentinel提供的??熔斷降級功能，不僅可以在客戶(hù)端使用，也可以在服務(wù)端使用，但一般會(huì )放在客戶(hù)端，用于流量類(lèi)型為OUT類(lèi)型的(╯°□°)╯資源的熔斷降級，保證自身不受服務(wù)端的影響，不被服務(wù)端拖垮。

判斷Sentinel的熔斷降級功能是否支持在服務(wù)端執行，我們可通過(guò)閱讀Degrad(T_T)eSlot的源碼，查看是否限制了只有流量類(lèi)型為EntryType.OUT時(shí)才生效。

當DegradeSlot的entry方法被調用時(shí)，由DegradeSlot調用DegradeRuleManager的chec??kDegrade(′▽?zhuān)?)方法檢查當前(′▽?zhuān)?)請求是否滿(mǎn)足ヽ(′▽?zhuān)?ノ某個(gè)熔斷降級規則。

在學(xué)習如何使用Sentinel實(shí)現熔斷降級時(shí)，我們是使用DegradeRuleManager加載我們配置的熔斷降級規則的，所以Degrade??Slot將check邏輯才交給Degrade(?Д?)RuleManager去完成。

DegradeRuleManager首先根據資源名稱(chēng)獲取配置的熔斷降級規則??，因為我們可以對??同一個(gè)資源配置多個(gè)熔斷降級規則，所以返回的將是一個(gè)集合。然后遍歷熔斷降級規則，調用DegradeRule的passCheck方法將檢查是否需要觸發(fā)熔斷的邏輯交給DegradeRule完成。如果對一個(gè)資源配??置多個(gè)熔斷降級規則，那么只要有一個(gè)熔斷降級規則滿(mǎn)足條(tiao)件，就會(huì )觸發(fā)熔斷。

從DegradeRule的passCheck方法的源碼中，我們并未發(fā)現有任何地方限制熔斷降級的觸發(fā)只有流量類(lèi)型為EntryType.OUT才生效，因此，熔斷降級不僅可以用于客戶(hù)端，也可以用于服務(wù)??端。

熔斷降級策略支持三種：

1、平均響應時(shí)間 (DEGRADE_GRADE_RT)

2、異常比例 (DEGRADE_GRADヽ(′?｀)ノE_EXCEPTION_RATIO)

3、異常數 (DEGRADE_GRADE_EXCEPTION(°o°)_COU(′?｀)NT)。

官方文檔在介紹DEGRADE_GRADE_EXCEPTION_COUNT策略的地方加了使用注意說(shuō)明：注意由于統計時(shí)間窗口是??分鐘級別的，若 timeWindow 小于 60s，則結束熔斷狀態(tài)后仍可能再進(jìn)入熔斷狀態(tài)。

這句話(huà)并不難理解，從DegradeRule的pas??sCheck方法源碼就能找到答案，如下圖所示。