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微服务保护学习笔记(四)FeignClient整合Sentinel、线程隔离（舱壁模式）、熔断降级

news 2025/5/15 4:43:48

文章目录

前言
3 隔离和降级
- 3.1 FeignClient整合Sentinel
- - 3.1.1 搭建SpringCloud项目
  - 3.1.2 修改配置文件
  - 3.1.3 编写失败降级逻辑
- 3.2 线程隔离（舱壁模式）
- - 3.2.1 线程隔离的实现方式
  - 3.2.2 线程池隔离
- 3.3 熔断降级
- - 3.3.1 熔断降级的实现方式
  - 3.3.2 慢调用比例
  - 3.3.3 异常比例、异常数

前言

微服务保护学习笔记(一)雪崩问题及解决方案、Sentinel介绍与安装
微服务保护学习笔记(二)簇点链路、流控操作、流控模式(关联、链路)
微服务保护学习笔记(三)流控效果(warm up、排队等待)、热点参数限流

3 隔离和降级

限流是一种预防措施，它可以尽量避免因高并发而引起的服务故障。但服务还会因为其它原因而故障，而要将这些故障控制在一定范围内避免雪崩，就要依靠线程隔离（舱壁模式）和熔断降级手段了。

线程隔离：服务调用者在调用服务提供者时，给每个调用请求分配独立线程池，出现故障时，这个请求最多消耗这个线程池内的资源，避免把调用者的所有资源耗尽。
熔断降级：在调用方这边加入断路器，统计对服务提供者的调用，如果调用的失败比例过高，则熔断该业务，不允许访问该服务提供者。

可以看到，不管是线程隔离还是熔断降级，都是对客户端（调用方）的保护，需要在调用方发起远程调用时做线程隔离或者服务熔断。

SpringCloud微服务远程调用都是基于Feign来完成的，因此需要将Feign与Sentinel整合，在Feign里面实现线程隔离和服务熔断。

3.1 FeignClient整合Sentinel

3.1.1 搭建SpringCloud项目

创建一个SpringCloud项目，sd-user-service和sd-order-service微服务均注册到Eureka中：

sd-user-service微服务中有一个/user/query接口，调用该接口后会通过Feign调用sd-order-service微服务：

// com.hsgx.user.controller.UserController@Autowired
private OrderClient orderClient;@GetMapping("/query")
public String query(String id) {String order = orderClient.queryById(id);return "查询用户" + id + "成功," + order;
}

// com.hsgx.order.controller.OrderController@GetMapping("/query")
public String query(String id) {return "查询订单" + id + "成功";
}

3.1.2 修改配置文件

修改sd-user-service微服务（调用方）的配置文件，开启Feign的Sentinel功能：

feign:sentinel:enabled: true

3.1.3 编写失败降级逻辑

业务失败后，不能直接报错，而应该返回一个友好提示或者默认结果，这就是失败降级逻辑。

1）在sd-user-service微服务中定义类，实现FallbackFactory

// com.hsgx.user.config.OrderClientFallbackFactorypublic class OrderClientFallbackFactory implements FallbackFactory<OrderClient> {@Overridepublic OrderClient create(Throwable throwable) {return new OrderClient() {@Overridepublic String queryById(String id) {return "调用order微服务失败";}};}
}

2）在DefaultFeignConfiguration类中将OrderClientFallbackFactory注册为一个Bean

// com.hsgx.user.config.DefaultFeignConfiguration@Bean
public OrderClientFallbackFactory orderClientFallbackFactory(){return new OrderClientFallbackFactory();
}

3）在OrderClient接口中使用OrderClientFallbackFactory

// com.hsgx.user.feign.OrderClient@FeignClient(value = "sd-order-service",configuration = DefaultFeignConfiguration.class,fallback = OrderClientFallbackFactory.class)
public interface OrderClient {@GetMapping("/order/query")String queryById(@RequestParam("id") String id);
}

重启sd-user-service微服务后，再次访问/user/query接口，然后查看Sentinel控制台，可以看到新的簇点链路：

3.2 线程隔离（舱壁模式）

3.2.1 线程隔离的实现方式

如上图所示，线程隔离有两种方式实现：

线程池隔离：给每个调用业务分配一个线程池，利用线程池本身实现隔离效果。例如，给访问服务A的线程分配一个单独的线程池，如果访问服务A失败，则只在当前线程池中失败，而不会影响其他线程池。
信号量隔离（即QPS）：不创建线程池，而是计数器模式，记录调用业务使用的线程数量，达到信号量上限时，禁止新的请求。

3.2.2 线程池隔离

在给资源添加限流规则时，阈值类型可以选择“QPS”或者“线程数”。而选择“线程数”时，就是该资源能使用的线程数最大值，从而实现线程隔离。

下面对线程池隔离进行测试：

1）配置隔离规则，使GET:http://sd-order-service/order/query资源的最大线程数为2

2）使用jmeter进行测试，使线程数为10

3）测试/user/query?id=1

测试结果发现，虽然结果都是通过，不过部分请求得到的响应是降级后的。测试结果符合预期。

3.3 熔断降级

3.3.1 熔断降级的实现方式

熔断降级思路是由断路器统计服务调用的异常比例、慢请求比例，如果超出阈值则会熔断该调用服务，即拦截访问该服务的一切请求；而当服务恢复时，断路器会放行访问该服务的请求。

断路器控制熔断和放行是通过状态机来完成的：

如上图所示，状态机包括三个状态：

closed：关闭状态，断路器放行所有请求，并开始统计异常比例、慢请求比例。超过阈值则会切换到open状态。
open：打开状态，服务调用被熔断，访问被熔断服务的请求会被拒绝，快速失败，直接走降级逻辑。open状态5秒后会进入half-open状态。
half-open：半开状态，放行一次请求，根据执行结果来判断接下来的操作。如果请求成功，则切换到closed状态；如果请求失败，则切换到open状态。

在Sentinel控制台新增降级规则时，有三种熔断策略可选：

3.3.2 慢调用比例

响应时长（RT）大于指定时长的调用请求则被认定为慢调用请求。该策略的原理如下：

在以上配置中，RT超过500ms的请求则是慢调用请求。统计最近10000ms内的调用请求，如果请求量超过10次，且慢调用比例超过0.5（即超过5次），则触发熔断，熔断时长为5秒。然后状态机进入half-open状态，放行一次请求做测试。

下面对慢调用策略进行测试：

1）修改sd-order-service微服务的/order/query接口，通过休眠模拟一个延迟时间：

@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {@GetMapping("/query")public String query(String id) throws InterruptedException {if("1".equals(id)) {// 当id=1时，触发慢调用Thread.sleep(600);}return "查询订单" + id + "成功";}}

此时调用/order/query?id=1接口的响应时间较长，超过500ms，将被认定为慢调用请求：

而调用/order/query?id=2接口的响应时间很短，不超过500ms，将不会被认定为慢调用请求：

2）设置熔断规则

3）使用jmeter进行测试，设置20秒内发送50个请求

4）调用/user/query?id=1接口

5）调用/user/query?id=2接口

3.3.3 异常比例、异常数

异常比例和异常数策略的原理是一样的，只是前者以比例来限定阈值，后置以具体的数值来限定阈值，例如：

在以上配置中，统计最近1000ms内的调用请求，如果请求量超过10次，且异常比例超过0.4（异常数超过4次），则触发熔断，熔断时长为5秒。

下面对异常比例策略进行测试：

1）修改sd-order-service微服务的/order/query接口，手动抛出异常，模拟出现异常：

@GetMapping("/query")
public String query(String id) throws InterruptedException {if("1".equals(id)) {// 当id=1时，触发慢调用Thread.sleep(600);}if("2".equals(id)) {// 当id=2时，触发异常throw new RuntimeException("查询订单异常");}return "查询订单" + id + "成功";
}