sentinel的资源数据指标是如何采集

资源数据采集

之前的NodeSelectorSlotClusterBuilderSlot已经完成了对资源调用树的构建, 现在则是要对资源进行收集, 核心点就是这些资源数据是如何统计

LogSlot

作用: 记录异常请求日志, 用于故障排查

public class LogSlot extends AbstractLinkedProcessorSlot<DefaultNode> {@Overridepublic void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, DefaultNode obj, int count, boolean prioritized, Object... args)throws Throwable {try {// 啥也没干, 直接调用下一个SlotfireEntry(context, resourceWrapper, obj, count, prioritized, args);} catch (BlockException e) {// 被流控或者熔断降级后直接打印logEagleEyeLogUtil.log(resourceWrapper.getName(), e.getClass().getSimpleName(), e.getRuleLimitApp(),context.getOrigin(), e.getRule().getId(), count);throw e;} catch (Throwable e) {RecordLog.warn("Unexpected entry exception", e);}}@Overridepublic void exit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args) {try {// 啥也没干,直接调用下一个 SlotfireExit(context, resourceWrapper, count, args);} catch (Throwable e) {RecordLog.warn("Unexpected entry exit exception", e);}}
}

LogSlot只做了一件事, 当出现BlockException 异常时, 记录log日志(EagleEyeLogUtil.log 会将日志写到 sentinel-block.log 文件中)
在这里插入图片描述

StatisticSlot

初始StatisticSlot

如果要设计一个 StatisticSlot,首先需要明确其需要实现的功能,即收集各种指标数据,如请求总数、请求成功数、请求失败数、响应时间等。

目前先把核心结构先列出来, 后续填充其他功能

public class StatisticSlot extends AbstractLinkedProcessorSlot<DefaultNode> {@Overridepublic void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, DefaultNode node, int count,boolean prioritized, Object... args) throws Throwable {try {// 调用责任链下一个 SlotfireEntry(context, resourceWrapper, node, count, prioritized, args);} catch (Throwable e) {throw e;}}@Overridepublic void exit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args) {DefaultNode node = (DefaultNode)context.getCurNode();// 调用责任链下一个 SlotfireExit(context, resourceWrapper, count);}
}

错误信息和异常数统计

fireEntry()调用的是真正验证用于的Slot, 比如FlowSlot, DegradeSlot等, 如果后续验证不通过的话, 那么会抛出BlockException, 那么此时就可以使用try-catch捕获, 捕获后记录异常错误信息以及异常数

@Override
public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, DefaultNode node, int count,boolean prioritized, Object... args) throws Throwable {try {// 调用下一个Slot, 如果验证不通过, 那就捕获异常fireEntry(context, resourceWrapper, node, count, prioritized, args);} catch (BlockException e) {// 捕获 BlockExceptionthrow e;} catch (Throwable e) {// .....throw e;}
}

QPS和线程数统计

QPS和线程数的统计应该在什么时候统计?

可以fireEntry()之后进行统计, 调用fireEntry()

  • 如果没有报BlockException, 则表示没有被流控熔断降级
    • 将当前资源占用的线程数 + 1以及当前请求QPS + 1
  • 如果报了BlockException, 则表示被拦截了, 即请求失败
    • 将请求拒绝的QPS + 1

对于总的QPS则可以通过公式计算 总QPS = 成功QPS + 失败QPS

@Override
public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, DefaultNode node, int count,boolean prioritized, Object... args) throws Throwable {try {// 规则验证fireEntry(context, resourceWrapper, node, count, prioritized, args);// 如果能走到这里,则将当前资源占用的线程数 + 1 以及当前资源请求成功的 QPS 数 + 1node.increaseThreadNum();node.addPassRequest();} catch (BlockException e) { // 捕获 BlockException// 如果规则验证失败,则将 BlockQps + 1node.increaseBlockQps();throw e;} catch (Throwable e) {// .....throw e;}
}

响应时间统计

entry()是入口方法,相当于 AOP的before() 方法,那我们肯定会对应一个after() 方法,exit()是出口方法, 也就说可以在exit()中记录响应时间

@Override
public void exit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args) {Node node = context.getCurNode();if (context.getCurEntry().getBlockError() == null) {// 获取系统当前时间long completeStatTime = TimeUtil.currentTimeMillis();context.getCurEntry().setCompleteTimestamp(completeStatTime);// 得到响应时间,这个时间是哪里来的呢?是我们最初最开始为资源创建Entry对象时记录的。long rt = completeStatTime - context.getCurEntry().getCreateTimestamp();// 记录响应时间等信息recordCompleteFor(node, count, rt, error);}fireExit(context, resourceWrapper, count, args);
}

结束时间是在 StatisticsSlot 里的exit方法记录的,那开始时间是在哪记录的呢?在entry方法里记录可以吗?显然不妥,因为StatisticsSlot不是第一个Slot,不能作为请求的起始时间,起始时间应该放到初始化Entry资源管理对象,也就是只要资源诞生就意味着此次请求开始了,而且我们在设计 Entry 类的时候也将开始时间和结束时间两个字段设计进去了,因此我们开始时间我们可以直接通过 context.getCurEntry().getCreateTimestamp() 获取
流程图如下
在这里插入图片描述

DefaltNode, EntranceNode和ClusterNode的指标如何统计

  • DefaltNode:用于统计某个 Context 下某个资源的指标信息,维度是 Context + 资源
  • EntranceNode:用于统计某个 Context 下全部资源的指标信息,维度是 Context
  • ClusterNode:用于统计某个资源在全部 Context 下的指标信息,维度是资源,与 Context 无关

收集指标信息也就是每次请求就记录一下, 问题就是在哪里出发记录的动作?

即下述三个问题

  • 如何统计某个资源在某个Context下的指标?
  • 如何统计某个Context下所有资源的指标?
  • 如何统计某个资源在全部Context中的指标?
如何统计某个资源在某个Context下的指标?
public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, DefaultNode node, int count,boolean prioritized, Object... args) throws Throwable {try {fireEntry(context, resourceWrapper, node, count, prioritized, args);// 数据统计node.increaseThreadNum();node.addPassRequest(count);}
}

可以发现 increaseThreadNum()addPassRequest() 方法都是node调用的,那node是什么呢?

node是DefaultNode类型的方法参数,我们还知道 entry() 方法是通过上一个责任链:ClusterSlot调用的,也就是说node这个参数是前面Slot传过来的,其实,我们回溯回去,会发现这个node就是DefaultNode本身,并不是它的子类EntranceNode。因此,我们得出一个结论:StatisticSlot直接调用DefaultNode里的方法进行指标收集,我们又知道DefaultNode的维度是Context + 资源

public class DefaultNode extends StatisticNode {// 和资源绑定private ResourceWrapper id;private ClusterNode clusterNode;// 增加线程数@Overridepublic void increaseThreadNum() {super.increaseThreadNum();this.clusterNode.increaseThreadNum();}// 增加请求成功数@Overridepublic void addPassRequest(int count) {super.addPassRequest(count);this.clusterNode.addPassRequest(count);}
}

DefaultNode核心源码

public class DefaultNode extends StatisticNode {// 和资源绑定private ResourceWrapper id;private ClusterNode clusterNode;// 增加线程数@Overridepublic void increaseThreadNum() {super.increaseThreadNum();this.clusterNode.increaseThreadNum();}// 增加请求成功数@Overridepublic void addPassRequest(int count) {super.addPassRequest(count);this.clusterNode.addPassRequest(count);}
}

DefaultNode 的维度是 Context + 资源,DefaultNode源码里只看到了资源 ResourceWrapper,没有看到Context呢?在NodeSelectorSlot的entry()方法里我们会初始化DefaultNode 且与Context进行绑定(Key-Value形式),核心代码

public class NodeSelectorSlot extends AbstractLinkedProcessorSlot<Object> {// Context#name与DefaultNode 进行绑定private volatile Map<String, DefaultNode> map = new HashMap<String, DefaultNode>(10);public void entry(...) {DefaultNode node = new DefaultNode(resourceWrapper, null);map.put(context.getName(), node);}
}

要想获取某个资源在某 Context 下的指标时

  1. 从map中获取DefaultNode
  2. 从DefaultNode获取资源Id

流程图如下
在这里插入图片描述

如何统计某个Context下所有资源的指标?

也就是不细分资源,直接统计Context

如何找到当前Context下的全部资源呢?

  1. 一个资源肯定对应一个DefaultNode
  2. EntranceNode相当于树干,它有很多树枝 DefaultNode 挂到其下面
public class EntranceNode extends DefaultNode {// 树枝private volatile Set<Node> childList = new HashSet<>();
}

有了这个 childList 事情就变得简单了,直接 for 循环遍历即可,获取到的是每个 DefaultNode,然后调用每个 DefaultNode 的统计方法进行求和即可,如下所示:

public class EntranceNode extends DefaultNode {@Overridepublic int curThreadNum() {int r = 0;// 遍历 DefaultNode 子集for (Node node : getChildList()) {// += 操作求和r += node.curThreadNum();}return r;}@Overridepublic double passQps() {double r = 0;for (Node node : getChildList()) {r += node.passQps();}return r;}
}
如何统计某个资源在全部Context中的指标?

我们知道 ClusterNode 是在 DefaultNode 下的,一个资源至少对应一个 DefaultNode 以及会对应唯一一个 ClusterNode (因为 ClusterNode 的维度是资源,所以不管资源在哪几个 Context 下,都只会对应唯一一个 ClusterNode)

上边的DefaultNode 的时候不管是 increaseThreadNum() 还是 addPassRequest() 都会调用一个方法叫:this.clusterNode.increaseXxx(),其实这就是用于统计某个资源在所有 Context 下的指标信息的

public void increaseThreadNum() {super.increaseThreadNum();// clusterNode.xxxthis.clusterNode.increaseThreadNum();
}
public void addPassRequest(int count) {super.addPassRequest(count);// clusterNode.xxxthis.clusterNode.addPassRequest(count);
}

总结

StatisticSlot只负责指标统计, 调用相关的统计方法进行实现, Sentinel底层采用滑动窗口, 令牌桶, 漏桶三个算法

参考资料

通关 Sentinel 流量治理框架 - 编程界的小學生

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