Spring中的Sentinel熔斷降級(jí)原理詳解
一、概述
對(duì)于熔斷這個(gè)概念，我們并不陌生，比如股市熔斷機(jī)制，當(dāng)股指波幅達(dá)到規(guī)定的熔斷點(diǎn)時(shí)，交易所為控制風(fēng)險(xiǎn)采取的暫停交易措施。亦或者是電流熔斷，當(dāng)通過的電流超出導(dǎo)線所能成再的最大電流時(shí)，會(huì)觸發(fā)保險(xiǎn)絲熔斷，從而避免因?yàn)殡娏鬟^大造成火災(zāi)。
在這些場(chǎng)景中，可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是熔斷在這些場(chǎng)景中都是充當(dāng)保護(hù)機(jī)制，避免引發(fā)更大的問題。那么在整個(gè)微服務(wù)架構(gòu)中，也同樣會(huì)存在類似的問題。
二、服務(wù)熔斷
在微服務(wù)架構(gòu)中，一個(gè)請(qǐng)求過來，可能會(huì)經(jīng)過多個(gè)服務(wù)進(jìn)行處理，導(dǎo)致整個(gè)處理鏈路會(huì)比較長(zhǎng)。而在整條調(diào)用鏈路中，可能會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)節(jié)點(diǎn)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致響應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)，而這個(gè)節(jié)點(diǎn)的阻塞將會(huì)影響這條鏈路的結(jié)果返回。 當(dāng)訪問量比較高的請(qǐng)求下，一個(gè)后端依賴節(jié)點(diǎn)的延遲響應(yīng)可能導(dǎo)致所有服務(wù)器上的所有資源在數(shù)秒內(nèi)飽和。一旦出現(xiàn)這個(gè)問題，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)資源被快速消耗，從而導(dǎo)致服務(wù)宕機(jī)等問題，最壞的情況會(huì)導(dǎo)致服務(wù)雪崩。
為了防止這種問題的產(chǎn)生，也引入了熔斷的概念。
所以，熔斷的意義：是為了起到保護(hù)作用，如果某個(gè)目標(biāo)服務(wù)調(diào)用比較慢或者大量的超時(shí)，這個(gè)時(shí)候如果觸發(fā)熔斷機(jī)制，則可以保證后續(xù)的請(qǐng)求不會(huì)繼續(xù)發(fā)送到目標(biāo)服務(wù)上，而是直接返回降級(jí)的邏輯并且快速釋放資源。如果目標(biāo)服務(wù)的情況恢復(fù)了，那么熔斷機(jī)制又會(huì)動(dòng)態(tài)進(jìn)行關(guān)閉。
三、Sentinel中熔斷
Sentinel 熔斷降級(jí)會(huì)在調(diào)用鏈路中某個(gè)資源出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)（例如調(diào)用超時(shí)或異常比例升高），對(duì)這個(gè)資源的調(diào)用進(jìn)行限制，讓請(qǐng)求快速失敗，避免影響到其它的資源而導(dǎo)致級(jí)聯(lián)錯(cuò)誤。當(dāng)資源被降級(jí)后，在接下來的降級(jí)時(shí)間窗口之內(nèi)，對(duì)該資源的調(diào)用都自動(dòng)熔斷。
在Sentinel中判斷資源是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的指標(biāo)或者緯度：
- 慢調(diào)用比例（SLOW_REQUEST_RATIO）
- 異常比例（ERROR_RATIO）
- 異常數(shù)（ERROR_COUNT）
Sentinel中提供了DegradeRule對(duì)象來實(shí)現(xiàn)規(guī)則設(shè)置，核心屬性如下：
- resource，資源名稱
- count， 閾值，[異常比例/異常數(shù)模式下為對(duì)應(yīng)的閾值，慢調(diào)用比例模式下為慢調(diào)用臨 界 RT]
- grade，熔斷模式，根據(jù)RT降級(jí)、根據(jù)異常比例、根據(jù)異常數(shù)量
- timeWindow，熔斷時(shí)間，單位為秒
3.1、慢調(diào)用比例（SLOW_REQUEST_RATIO）
在一定請(qǐng)求次數(shù)中，一段時(shí)間內(nèi)，如果有一定比例的請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間大于某一個(gè)閾值，則認(rèn)為目標(biāo)服務(wù)異常，則在接下來的指定時(shí)間內(nèi)，請(qǐng)求都會(huì)被自動(dòng)熔斷。當(dāng)經(jīng)過熔斷時(shí)長(zhǎng)后，熔斷器會(huì)進(jìn)入到探測(cè)恢復(fù)狀態(tài)，若接下來的一個(gè)請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間小于設(shè)置的慢調(diào)用 RT 則結(jié)束熔斷，若大于設(shè)置的慢調(diào)用 RT 則會(huì)再次被熔斷。
參數(shù)設(shè)置（1s內(nèi)連續(xù)發(fā)送10個(gè)請(qǐng)求，在1分鐘以內(nèi)，其中20%的請(qǐng)求平均響應(yīng)時(shí)間都超過3s，則觸發(fā)熔斷，熔斷時(shí)間為5s）
DegradeRule rule = new DegradeRule(RESOURCE_KEY) .setGrade(CircuitBreakerStrategy.SLOW_REQUEST_RATIO.getType()) // Max allowed response time .setCount(3000) // Retry timeout (in second) .setTimeWindow(5) // Circuit breaker opens when slow request ratio > 20% .setSlowRatioThreshold(0.2) .setMinRequestAmount(10) .setStatIntervalMs(60000);
- grade=CircuitBreakerStrategy.SLOW_REQUEST_RATIO， （熔斷模式）
- count=3000，最大的響應(yīng)時(shí)間，單位為(毫秒)
- TimeWindow=5 （單位為s）
- minRequestAmount=5，最小請(qǐng)求數(shù)量，請(qǐng)求數(shù)量小于這個(gè)值，即時(shí)異常比例超出閾值也不會(huì)熔斷，默認(rèn)是5次。
- slowRatioThreshold=0.2，慢調(diào)用比例閾值，僅僅在慢調(diào)用比例模式下有效。
- statIntervalMs=1000*60， 統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)為60秒，默認(rèn)為1秒
3.2、異常比例 (ERROR_RATIO)
當(dāng)資源的每秒請(qǐng)求量 >= 5，并且每秒異?？倲?shù)占通過量的比值超過閾值時(shí)，則觸發(fā)熔斷，配置方式如下
- grade=CircuitBreakerStrategy.ERROR_RATIO
- count（異常比例），范圍[0.0 , 1.0],代表0%~100%
- TimeWindow=5 （單位為s）
- minRequestAmount，最小請(qǐng)求數(shù)量，請(qǐng)求數(shù)量小于這個(gè)值，即時(shí)異常比例超出閾值也不會(huì)熔斷，默認(rèn)是5次。
3.3、異常數(shù)量(ERROR_COUNT)
當(dāng)單位統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的異常數(shù)目超過閾值之后會(huì)自動(dòng)進(jìn)行熔斷。經(jīng)過熔斷時(shí)長(zhǎng)后熔斷器會(huì)進(jìn)入探測(cè)恢復(fù)狀態(tài)（HALF-OPEN 狀態(tài)），若接下來的一個(gè)請(qǐng)求成功完成（沒有錯(cuò)誤）則結(jié)束熔斷，否則會(huì)再次被熔斷。
- grade=CircuitBreakerStrategy.ERROR_COUNT
- count（異常數(shù)量）
- timeWindow=5 （熔斷時(shí)間窗口，單位為s）
- statIntervalMs=60*1000（統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)，單位為ms）
當(dāng)資源近1 分鐘的異常數(shù)目超過閾值之后會(huì)進(jìn)行熔斷。注意由于統(tǒng)計(jì)時(shí)間窗口是分鐘級(jí)別的，若 timeWindow 小于 60s，則結(jié)束熔斷狀態(tài)后仍可能再進(jìn)入熔斷狀態(tài)。
四、總結(jié)
限流、熔斷和服務(wù)降級(jí)是系統(tǒng)容錯(cuò)的重要設(shè)計(jì)模式，從一定意義上講限流和熔斷也是一種服務(wù)降級(jí)的手段。
熔斷和服務(wù)降級(jí)主要是針對(duì)非核心業(yè)務(wù)功能，而核心業(yè)務(wù)如果流程超過預(yù)估的峰值，就需要進(jìn)行限流。
對(duì)于限流，選擇合理的限流算法很重要，令牌桶算法優(yōu)勢(shì)很明顯，也是使用最多的限流算法。
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，這些模式需要配合業(yè)務(wù)量的預(yù)估、性能測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)閾值的配置，而這些閾值最好保存在配置中心，方便實(shí)時(shí)修改。
到此這篇關(guān)于Spring中的Sentinel熔斷降級(jí)原理詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Sentinel熔斷降級(jí)原理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
相關(guān)文章
java中帶參數(shù)的try(){}語(yǔ)法含義詳解
這篇文章主要介紹了java中帶參數(shù)的try(){}語(yǔ)法含義詳解，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教2022-02-02
Spring Data Redis中Hash結(jié)構(gòu)操作技巧與最佳實(shí)踐
本文全面掌握Spring Data Redis中Hash結(jié)構(gòu)的操作技巧與最佳實(shí)踐,包括節(jié)省內(nèi)存、支持單字段更新和查詢、原子性操作等,通過SpringDataRedis的opsForHash(),可以方便地進(jìn)行Hash結(jié)構(gòu)的操作,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧2026-01-01
MyBatis配置數(shù)據(jù)庫(kù)連接并實(shí)現(xiàn)交互的操作步驟
這篇文章主要介紹了MyBatis配置數(shù)據(jù)庫(kù)連接并實(shí)現(xiàn)交互的操作步驟,本文給大家介紹的非常詳細(xì),感興趣的朋友一起看看吧2025-04-04
下面筆者就為大家分享一篇java整合SSM框架的圖文教程，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨筆者過來看看吧2017-11-11
Java使用Thread和Runnable的線程實(shí)現(xiàn)方法比較
這篇文章主要介紹了Java使用Thread和Runnable的線程實(shí)現(xiàn)方法,結(jié)合實(shí)例形式對(duì)比分析了Java使用Thread和Runnable實(shí)現(xiàn)與使用線程的相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下2019-10-10
這篇文章主要介紹了java實(shí)現(xiàn)快速排序的方法,涉及java排序的相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下2015-05-05
這篇文章主要介紹了Java 異常處理小結(jié),從入門到精通,本文通過實(shí)例代碼給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2020-07-07
SpringBoot實(shí)現(xiàn)Redis多數(shù)據(jù)庫(kù)切換(多數(shù)據(jù)源配置)
在實(shí)際開發(fā)中,隨著業(yè)務(wù)復(fù)雜度提升,我們常常會(huì)遇到?Redis?需要按不同業(yè)務(wù)模塊分庫(kù)管理的需求,本文將以?Spring?Boot?為例,教大家如何優(yōu)雅地實(shí)現(xiàn)?Redis?多數(shù)據(jù)庫(kù)（多數(shù)據(jù)源）切換,需要的可以了解下2025-07-07
這篇文章主要介紹了最全MyBatis核心配置文件總結(jié)(收藏)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2020-11-11
SpringBoot整合日志功能(slf4j+logback)詳解(最新推薦)
Spring使用commons-logging作為內(nèi)部日志,但底層日志實(shí)現(xiàn)是開放的,可對(duì)接其他日志框架,這篇文章主要介紹了SpringBoot整合日志功能(slf4j+logback)詳解,需要的朋友可以參考下2024-08-08