Sentinel熔断详解

ESIHZ • 2025-02-01 13:34 • 编程

Sentinel是一个基于Java的并发保护框架，具有实时监控，配置热更新，应用级别流量控制，熔断降级等多种功能，其核心是熔断机制。在分布式架构中，不同的服务之间可能存在依赖关系，当某个服务出现问题，导致其依赖的其他服务也出现问题，最终导致整个系统崩溃。为了解决这种问题，Sentinel提供了熔断机制，可以有效保护依赖关系，实现系统的高可用。本文将从多个方面对Sentinel熔断进行详细阐述，包括：熔断原理、熔断策略、熔断状态、熔断降级等。

一、熔断原理

熔断机制的基本原理是通过监控调用失败的情况，当失败率达到阈值时，熔断器会打开，停止调用该服务的请求，直到一段时间后再重新尝试调用，如果调用成功，则关闭熔断器，否则继续开启熔断器。这种机制类似于电路中的保险丝，保护系统不会因为某一个组件的故障而导致整个系统的崩溃。

在Sentinel中，熔断机制的核心类是CircuitBreaker，在其内部维护了以下三个重要状态变量：

// 当前请求的失败率
private AtomicDouble failureCount = new AtomicDouble(0);
// 当前请求的总数
private AtomicLong requestCount = new AtomicLong(0);
// 熔断器状态
private State currentState = State.CLOSED;

其中，failureCount表示请求失败的比率，requestCount表示当前请求的总数，currentState表示当前熔断器的状态，包括CLOSED（关闭），OPEN（打开），HALF_OPEN（半开）三种状态。

二、熔断策略

Sentinel提供了丰富的熔断策略，根据不同的应用场景可以选择不同的策略。主要有以下几种：

错误率：当请求的错误率（即失败总数/总请求数）超过阈值时，熔断器打开。
请求次数：当请求的次数超过阈值时，熔断器打开。
时间窗口：当一个时间窗口内请求的错误率超过阈值时，熔断器打开。
异常比率：当请求抛出异常的比率超过阈值时，熔断器打开。

三、熔断状态

在Sentinel中，熔断状态分为三种：CLOSED（关闭），OPEN（打开），HALF_OPEN（半开）。

CLOSED：初始状态，当服务请求成功时，状态不会改变。当服务请求失败时，如果失败率小于阈值，则状态不会改变，如果失败率超过阈值，则状态改变为OPEN。
OPEN：熔断器打开状态，当熔断器打开时，所有请求都会被快速失败，不会再调用目标服务，避免了故障蔓延。经过一段时间后，进入HALF_OPEN状态。
HALF_OPEN：熔断器半开状态，此时允许系统调用目标服务，如果调用成功，则状态改变为CLOSED，否则，状态改变为OPEN。

四、熔断降级

熔断机制本质上是一种服务降级，即在系统出现异常情况时，暂时停用不可用的服务，避免故障蔓延。Sentinel提供了多种熔断降级策略，包括异常比率、平均响应时间、并发请求数等等。通过合理选择熔断降级策略，可以更好地保护系统高可用。

代码示例

Sentinel的用法和普通的Java类库大同小异，简单易用：

@SentinelResource(fallbackClass = OrderFallback.class, fallback = "fallback", blockHandlerClass = OrderBlockHandler.class, blockHandler = "blockHandler")
public String createOrder(Order order) {
    // ...
}

以上代码表示一个创建订单的方法，使用了SentinelResource注解，其中fallbackClass和fallback表示降级处理类和降级方法名，blockHandlerClass和blockHandler表示熔断处理类和熔断方法名。在Sentinel中，降级和熔断是很常见的操作，使用这些注解可以方便快捷地实现这些操作。

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