深度解析微服務高并發實作開關降級 ：

擴充Sentinel實作開關降級

Sentinel實作了插件功能，支援将自定義處理器插槽（ProcessorSlot）通過SPI注冊到ProcessorSlotChain中，或者通過自實作SlotChainBuilder建構ProcessorSlotChain，将自定義處理器插槽注冊到ProcessorSlotChain中。是以，我們可以通過自定義ProcessorSlot為Sentinel添加開關降級功能。

與限流、熔斷降級等流量控制的實作一樣，首先定義開關降級規則類，實作loadRulesAPI；然後提供一個Checker，由Checker判斷開關是否打開，是否需要拒絕目前請求；最後自定義ProcessorSlot與SlotChainBuilder，實作攔截請求的功能。

與使用AOP實作開關降級有所不同，擴充Sentinel實作開關降級不需要在接口方法或類上添加注解，可以全部通過配置規則實作，這也是為什麼選擇擴充Sentinel實作開關降級功能的原因。

一個開關通常會控制很多接口，是以一個開關對應一個開關降級規則，一個開關降級規則可配置多個資源。開關降級規則類SwitchRule的代碼如下。

SwitchRule類字段說明如下。

• status：開關狀态，取值為open或close。

• resources：開關控制的資源。

Resources内部類字段說明如下。

• include：包含的資源。

• exclude：排除的資源。

靈活，不僅隻是不需要使用注解，還需要可以靈活地指定開關控制哪些資源，是以，配置開關控制的資源應支援以下幾種情況：指定該開關隻控制哪些資源（include），或控制除

了哪些資源（exclude）的其他資源，或者控制全部資源。是以，SwitchRule的資源配置與Sentinel的限流、熔斷降級規則的資源配置不一樣，SwitchRule支援以下3種資源配置方式。

• 如果不配置resources，則開關作用于全部資源。

• 如果配置了include，則開關作用于include指定的所有資源。

• 如果不配置include且配置了exclude，則除exclude指定的資源外，其他資源都受這個開關的控制。

接着實作loadRulesAPI。在Sentinel中，提供loadRulesAPI的類通常被命名為XxxRuleManager，即Xxx規則管理器，是以我們定義開關降級規則管理器的名稱為SwitchRuleManager。SwitchRuleManager的代碼如下。

SwitchRuleManager提供了兩個API。

• loadSwitchRules：用于更新或加載開關降級規則。

• getRules：擷取目前生效的全部開關降級規則。

同樣地，Sentinel一般會将決定規則是否達到觸發開關降級的門檻值由XxxRuleChecker完成，即Xxx規則檢查員。是以我們定義開關降級規則檢查員的名稱為SwitchRuleChecker，由SwitchRuleChecker檢查開關是否打開，若開關打開，則抛出SwitchException，拒絕請求。

SwitchRuleChecker的代碼如下。

① 周遊規則，每個打開狀态的開關都有可能控制目前資源，隻要其中一個關聯到目前資源，就拒絕目前請求。

② 判斷開關狀态，如果開關未打開，則跳過。

③ 實作include語意，如果規則配置了include，并且include包含目前資源，則比對成功，抛出SwitchException以拒絕目前請求。

④實作exclude語意，如果規則配置了exclude，并且exclude不包含目前資源，則抛出SwitchException以拒絕目前請求。

整個checkSwitch方法實作的功能：SwitchRuleChecker從SwitchRuleManager中擷取配置的開關降級規則，并周遊開關降級規則，如果開關打開，且比對到目前資源名稱被該開關控制，則抛出SwitchException。

SwitchException需繼承BlockException，如果抛出的SwitchException沒有被捕獲，則由全局異常處理器處理。

注意：必須抛出BlockException的子類異常，否則抛出的異常會被資源名額資料統計收集，會影響到熔斷降級等功能的準确性。

雖然SwitchRuleChecker使用了for循環周遊開關降級規則，但是一個項目中的開關是很少的，一般隻有一個或幾個，并且使用hash比對include與exclude，時間複雜度接近O(1)，是以這樣實作的開關降級對性能影響并不大。

要使用開關功能，我們還需要自定義處理器插槽：SwitchSlot。

SwitchSlot類繼承AbstractLinkedProcessorSlot抽象類，負責在entry方法中調用SwitchRuleChecker#checkSwitch方法，檢查是否需要拒絕目前請求。SwitchSlot類的代碼如下。

現在，我們需要自定義SlotChainBuilder，即MySlotChainBuilder，将自定義的SwitchSlot添加到ProcessorSlotChain的末尾。當然，可以将SwitchSlot添加到任何位置，因為SwitchSlot沒有用到資源名額資料，是以将SwitchSlot放在哪裡都不會影響Sentinel的正常工作。

MySlotChainBuilder的代碼如下。

如上述代碼所示，MySlotChainBuilder繼承DefaultSlotChainBuilder隻是為了使用DefaultSlotChainBuilder#build方法。若要簡化ProcessorSlotChain的構造步驟，則隻需要在DefaultSlotChainBuilder構造好的連結清單尾部添加一個SwitchSlot即可。

但是MySlotChainBuilder還沒有生效，隻有将MySlotChainBuilder注冊到SlotChainBuilder接口的SPI配置檔案中後，MySlotChainBuilder才會生效。具體操作為在目前項目的resources/META-INF/service資源目錄下建立一個名稱為com.alibaba.csp.sentinel.slotchain.SlotChainBuilder的檔案，并在該檔案中配置MySlotChainBuilder類的全名，代碼如下。

在上述操作完成後，我們在MySlotChainBuilder#build方法中添加斷點，然後啟動項目，在正常情況下，程式會在該斷點停下。但是因為我們并未配置開關降級規則，是以還看不到效果。

為了驗證開關降級效果，我們通過寫死方式添加一個開關配置。建立SpringBoot配置類，并在配置類的初始化方法中調用SwitchRuleManager#loadRules API添加開關降級規則，代碼如下。

上述代碼配置了一個開關降級規則，配置了該規則的status字段值為open，該開關降級規則隻控制接口（資源）“/v1/test/demo”。

注意：這種配置方式隻适用于本地測試，在實際項目中需要通過動态配置實作。

小結

本篇主要介紹如何使用Spring AOP實作開關降級，以及擴充Sentinel實作開關降級。

使用Spring AOP實作開關降級的缺點是配置不靈活：如果讓一個開關控制多個接口，則無法實作動态為開關添加或移除其管理的接口；如果讓一個開關僅控制一個接口，則需要多個開關配置，不易于管理。

在不使用Sentinel的項目中，使用Spring AOP實作開關降級是一種不錯的方式，而如果在項目中已經使用了Sentinel，建議采用擴充Sentinel實作開關降級，并結合動态配置，實作更為靈活的開關降級。

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