Sentinel 是如何做限流的

限流是保障服务高可用的方式之一，尤其是在微服务架构中，对接口或资源进行限流可以有效地保障服务的可用性和稳定性。

之前的项目中使用的限流措施主要是Guava的RateLimiter。RateLimiter是基于令牌桶流控算法，使用非常简单，但是功能相对比较少。

而现在，我们有了一种新的选择，阿里提供的 Sentinel。

Sentinel 是阿里巴巴提供的一种限流、熔断中间件，与RateLimiter相比，Sentinel提供了丰富的限流、熔断功能。它支持控制台配置限流、熔断规则，支持集群限流，并可以将相应服务调用情况可视化。

目前已经有很多项目接入了Sentinel，而本文主要是对Sentinel的限流功能做一次详细的分析，至于Sentinel的其他能力，则不作深究。

一、总体流程

先来了解一下总体流程：

上面的图是官网的图，

从设计模式上来看，典型的的责任链模式。外部请求进来后，要经过远程桌面责任链上各个节点的处理，而Sentinel的限流、熔断就是通过责任链上的这些节点实现的。

从限流算法来看，Sentinel使用滑动窗口算法来进行限流。要想深入了解原理，还是得从源码上入手，下面，直接进入Sentinel的源码阅读。

二、源码阅读

1. 源码阅读入口及总体流程

读源码先得找到源码入口。我们经常使用@ SentinelResource来标记一个方法，可以将这个被@ SentinelResource标记的方法看成是一个Sentinel资源。因此，我们以@ SentinelResource为入口，找到其切面，看看切面拦截后所做的工作，就可以明确Sentinel的工作原理了。直接看注解@SentinelResource的切面代码（SentinelResourceAspect）。

可以清晰的看到Sentinel的行为方式。进入SentinelResource切面后，会执行SphU.entry方法，在这个方法中会对被拦截方法做限流和熔断的逻辑处理。

如果触发熔断和限流，会抛出BlockException，我们可以指定blockHandler方法来处理BlockException。而对于业务上的异常，我们也可以配置fallback方法来处理被拦截方法调用产生的异常。

所以，Sentinel熔断限流的处理主要是在SphU.entry方法中，其主要处理逻辑见下图源码。

可见，在SphU.entry方法中，Sentinel实现限流、熔断等功能的流程可以总结如下：

获取Sentinel上下文（Context）；

获取资源对应的责任链；

生成资源调用凭证（Entry）；

执行责任链中各个节点。

接下来，围绕这几个方面，对Sentinel的服务机制做一个系统的阐述。

2. 获取Sentinel上下文（Context）

Context，顾名思义，就是Sentinel熔断限流执行的上下文，包含资源调用的节点和Entry信息。

来看看Context的特征：

Context是线程持有的，利用ThreadLocal与当前线程绑定。

这里就引出了Sentinel的三个比较重要的概念：Conetxt，Node，Entry。这三个类是Sentinel的核心类，提供了资源调用路径、资源调用统计等信息。

Context

Context是当前线程所持有的Sentinel上下文。

进入Sentinel的逻辑时，会首先获取当前线程的Context，如果没有则新建。当任务执行完毕后，会清除当前线程的context。Context 代表调用链路上下文，贯穿一次调用链路中的所有 Entry。

Context 维持着入口节点（entranceNode）、本次调用链路的 当前节点（curNode）、调用来源（origin）等信息。Context 名称即为调用链路入口名称。

Node

Node是对一个@SentinelResource标记的资源的统计包装。

Context中记录本当前线程资源调用的入口节点。

我们可以通过入口节点的childList，可以追溯资源的调用情况。而每个节点都对应一个@SentinelResource标记的资源及其统计数据，例如：passQps，blockQps，rt等数据。

Entry

Entry是Sentinel中用来表示是否通过限流的一个凭证，如果能正常返回，则说明你可以访问被Sentinel保护的后方服务，否则Sentinel会抛出一个BlockException。

另外，它保存了本次执行entry()方法的一些基本信息，包括资源的Context、Node、对应的责任链等信息，后续完成资源调用后，还需要更具获得的这个Entry去执行一些善后操作，包括退出Entry对应的责任链，完成节点的一些统计信息更新，清除当前线程的Context信息等。

3.  获取@SentinelResource标记资源对应的责任链

资源对应的责任链是限流逻辑具体执行的地方，采用的是典型的责任链模式。

先来看看默认的的责任链的组成：

默认的责任链中的处理节点包括NodeSelectorSlot、ClusterBuilderSlot、StatisticSlot、FlowSlot、DegradeSlot等。调用链（ProcessorSlotChain）和其中包含的所有Slot都实现了ProcessorSlot接口，采用责任链的模式执行各个节点的处理逻辑，并调用下一个节点。

每个节点都有自己的作用，后面将会看到这些节点具体是干什么的。