06、Sentinel 源码分析之受规则保护的资源运行

不念不忘少年蓝@ 2022-10-29 09:23 159阅读 0赞

在之前的文章当中我们通过 json 文件定义规则并且读取这个规则文件通过流量规则管理器 `FlowRuleManager`把定义的规则加载到 `FlowRuleManager` 的属性 flowRules 并发安全类 `AtomicReference` 当中。并且通过 `SentinelResourceAspect` 这个切面类让类或者方法这些资源上定义了 `@SentinelResource` 注解具有规则保护的功能。

下面我们来看一下，当我们的资源通过 `SphU#entry` 与 `entry#exit` 包裹 Sentinel 框架做了哪些事来保护我们的资源。

## 1、InitExecutor ##

在调用 `SphU#entry(“资源名称”)` 的时候，其实查看 `SphU` 类源码的时候它的调用逻辑如下：

public class SphU { 
    
        public static Entry entry(String name) throws BlockException { 
            return Env.sph.entry(name, EntryType.OUT, 1, OBJECTS0);
        }
    
    	......
    
    }

在方法内部处理当中会调用 `Env` 的内部静态常量 `sph` 。

public class Env { 
    
        public static final Sph sph = new CtSph();
    
        static { 
            // If init fails, the process will exit.
            InitExecutor.doInit();
        }
    
    }

调用 `Env#sph` 这个静态属性的时候就会调用 `Env` 这个类中的静态代码块。`InitExecutor` 就会通知 SPI 机制调用 `InitFunc` 实现类的 `init` 初始化一些在资源规则保护之前的一些 Sentinel 框架的内部资源。在 Sentinel 框架中 `InitFunc` 的实现类如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
具体功能我就不赘述了，大家如果感兴趣可以自行了解。

## 2、受规则保护的资源运行 ##

下面我们来看一下受规则保护的资源在 Sentinel 的运行时序图。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTI0MTA3MzM_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
在这个时序图里面我们可以看到受规则保护的资源的的整个运行图，当然这个时序图里面隐藏了一些细节。下面我就把这个时序图里面最核心的东西梳理出来，让大家能够很清晰的理解 Sentinel 框架的整个运行脉络。

*  在运行之前会通过 `InitExecutor` 触发 `InitFunc` 这个 SPI 接口的初始化 Sentinel 框架内部资源的初始化。当然你也可以自定义实现 `InitFunc` 来初始化自己需要的资源
 *  然后就是通过调用 `CtSph#lookProcessChain` 构建资源被调用之前的规则拦截器链的构建。在内部会调用 `SlotChainProvider#newSlotChain` 通过 SPI 机制来实例化 `SlotChainBuilder` 的实现类 `DefaultSlotChainBuilder`。并且调用 `DefaultSlotChainBuilder#build` 再次通过 Sentinel 框架的 SPI 机制来实例化 `ProcessorSlot` 接口的实现类列表，通过 `ProcessorSlot` 接口实现类的列表构建 `DefaultProcessorSlotChain` 拦截器链。`DefaultProcessorSlotChain` 对象是单向链表，有一个当前指针 first，然后还有一个后移指针 next。
 *  在 `CtSph#entryWithPriority` 会触发上面 `DefaultProcessorSlotChain` 这个拦截器链表的调用。也就是会调用 `DefaultProcessorSlotChain#entry`，首先调用 `DefaultProcessorSlotChain#first` 它的 first 指针，然后调用`AbstractLinkedProcessorSlot#next` 完成整个调用链的调用。

## 3、拦截器链的构建 ##

在上面已经说过了拦截器链的构建最终是通过调用 `DefaultSlotChainBuilder#build` 方法来进行构建的。

public class DefaultSlotChainBuilder implements SlotChainBuilder { 
    
        @Override
        public ProcessorSlotChain build() { 
            ProcessorSlotChain chain = new DefaultProcessorSlotChain();
    
            // Note: the instances of ProcessorSlot should be different, since they are not stateless.
            List<ProcessorSlot> sortedSlotList = SpiLoader.loadPrototypeInstanceListSorted(ProcessorSlot.class);
            for (ProcessorSlot slot : sortedSlotList) { 
                if (!(slot instanceof AbstractLinkedProcessorSlot)) { 
                    RecordLog.warn("The ProcessorSlot(" + slot.getClass().getCanonicalName() + ") is not an instance of AbstractLinkedProcessorSlot, can't be added into ProcessorSlotChain");
                    continue;
                }
    
                chain.addLast((AbstractLinkedProcessorSlot<?>) slot);
            }
    
            return chain;
        }
    }

在这里它会找到在 `resources/META-INF/services` 以 `com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.ProcessorSlot` 命名的文件，在这个文件的内部会有\`\`\`ProcessorSlot\`\` 的实现类列表。

# Sentinel default ProcessorSlots
    com.alibaba.csp.sentinel.slots.nodeselector.NodeSelectorSlot
    com.alibaba.csp.sentinel.slots.clusterbuilder.ClusterBuilderSlot
    com.alibaba.csp.sentinel.slots.logger.LogSlot
    com.alibaba.csp.sentinel.slots.statistic.StatisticSlot
    com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.authority.AuthoritySlot
    com.alibaba.csp.sentinel.slots.system.SystemSlot
    com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.flow.FlowSlot
    com.alibaba.csp.sentinel.slots.block.degrade.DegradeSlot

上面就是在 `sentinel-core` 项目中 `resources/META-INF/services` 目录下 `com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.ProcessorSlot` 命名的文件中的 `ProcessorSlot` 的实现类列表。

最终会构建成以下的调用链：

NodeSelectorSlot => ClusterBuilderSlot => LogSlot => 
    StatisticSlot => AuthoritySlot => SystemSlot => FlowSlot => DegradeSlot

以上的拦截器就是对受保护资源的功能增强，下面是各个节点的能够增强的功能：

*  NodeSelectorSlot：负责收集资源的路径，并将这些资源的调用路径，以树状结构存储起来，用于根据调用路径来限流降级；
 *  ClusterBuilderSlot：则用于存储资源的统计信息以及调用者信息，例如该资源的 RT, QPS, thread count 等等，这些信息将用作为多维度限流，降级的依据；
 *  LogSlot：则负责 `BlockException` 异常日志的打印
 *  StatisticSlot：则用于记录、统计不同纬度的 runtime 指标监控信息；
 *  FlowSlot：则用于根据预设的限流规则以及前面 slot 统计的状态，来进行流量控制；
 *  AuthoritySlot：则根据配置的黑白名单和调用来源信息，来做黑白名单控制；
 *  DegradeSlot：则通过统计信息以及预设的规则，来做熔断降级；
 *  SystemSlot：则通过系统的状态，例如 load1 等，来控制总的入口流量；

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