Sentinel 支持异步调用链的实现原理

RPC 框架和 Web 框架都将朝着异步化的方向发展，许多主流的框架或组件也都适配了主流的异步框架，如 WebFlux。

Sentinel 也不例外，早在 Sentinel 0.2.0 就引入了异步调用链的支持。

Sentinel 异步调用链的支持

Sentinel 支持异步实现资源指标数据统计，例如，在资源方法执行之前，也就是在执行 Entry#entry 方法时，统计请求总数、请求被拒绝总数等指标数据，自增并行占用线程数；在执行 Entry#exit 方法时，统计总耗时、请求成功总数、请求异常总数等指标数据，自减并行占用线程数，这些都不受异步的影响。

同步与异步最大的区别在于 Context 实例在调用链上的传递方式。同步可以使用 ThreadLocal 传递 Context 实例，而异步无法使用 ThreadLocal 传递 Context 实例。因此，只要解决异步环境下的 Context 实例在调用链上的传递问题，Sentinel 就能支持异步场景。

Sentinel 是在同步的基础上支持异步的，两者在使用上并没有太大差别，在异步场景下使用 Sentinel 保护资源只需要将调用的 SphU#entry 方法替换为 SphU#asyncEntry 方法即可。

SphU#asyncEntry 方法返回的 Entry 实例类型为 AsyncEntry，需要在异步资源方法执行完成后调用 AsyncEntry 实例的 exit 方法。

异步案例代码如下：

Sentinel 以最小的改动实现同一条调用链上支持同步与异步同时存在的场景。其中，最核心的两处改动分别是，新增区别同步环境下的 CtSph#entryWithPriority 方法的 CtSph#asyncEntryWithPriorityInternal 方法，以及新增区别同步环境下的 CtEntry 类的 AsyncEntry 实例。

CtSph#asyncEntryWithPriorityInternal 方法的源码如下：

其中，

①是为异步资源创建 AsyncEntry 实例，②和④与同步环境下的实现逻辑并无差异，因为异步是在同步的基础上实现的，两者的主要差异在于③和⑤。

③调用的是 AsyncEntry 实例的 initAsyncContext 方法，初始化用于异步环境下的 Context 实例；⑤调用的是 AsyncEntry 实例的 cleanCurrentEntryInLocal 方法，用于将当前异步资源的 Entry 实例从 Entry 双向链表中移除，因为异步方法被调用后就立即返回了，要确保前一个资源的后续资源能够正确获取前一个资源的 Entry 实例，而不是这个异步资源的 Entry 实例。

AsyncEntry 类是 Sentinel 为支持异步而新增的一个 Entry 实现类，继承了 CtEntry 类，其源码如下：

• initAsyncContext 方法：创建用于异步环境下的 Context 实例。

• cleanCurrentEntryInLocal 方法：将当前异步资源的 Entry 实例从 Entry 双向链表中移除。

• trueExit 方法：在异步资源方法执行完成后、在调用 Entry 实例的 exit 方法时被调用，使用 initAsyncContext 方法创建的异步环境下的 Context 实例可完成与同步环境下 exit 方法相同的操作。

AsyncEntry 类新增的 asyncContext 字段实际上是父类 Context 字段的副本，用于在异步调用链上向下传递上下文信息，同时避免多线程非线程安全地读/写上下文信息。一条调用链上可能出现同步和异步都存在的场景，使用副本机制能够在同步场景下支持异步场景。

如下图所示，假设资源 A、C 是同步资源，资源 B 是异步资源，资源 A 是资源 B、C 的前驱节点，资源 A 与资源 B 在同一条调用链上，资源 A 与资源 C 也在同一条调用链上。如果资源 C 是在资源 A 调用资源 B 之后才被调用的，资源 B 就不能在方法执行完成后，回退同步环境下的 Context 实例的 curEntry 字段，使其指向前一个资源（资源 A）的 Entry 实例，否则会导致调用树上资源 A、B、C 在同一条调用链上，这是 AsyncEntry 新增 asyncContext 字段的意义。

Sentinel 维护 Entry 双向链表，用于构造正确的资源调用树。在 NodeSelectorSlot#entry 方法中，需要将当前资源的 DefaultNode 实例添加到调用链上前一个资源的 DefaultNode 实例的 childList 集合中，而 NodeSelectorSlot 需要从 Context 实例中获取当前资源的 Entry 实例指向的前一个资源的 Entry 实例，从而获取前一个资源的 DefaultNode 实例。

因为异步资源可能会在方法执行完成后调用其他资源方法，所以 asyncContext 能够将当前异步资源的 Entry 实例向下传递，构造出正确的 Entry 双向链表及资源调用树。

如下图所示，调用链（资源 A→资源 B→资源 D）上分别出现同步资源调用异步资源、异步资源调用同步资源的场景，如果资源 B 不是在异步完成后才更新 asyncContext 的 curEntry 指向，且资源 B 向下传递的 Context 实例不是资源 B 的 asyncContext，则资源 D 的 Entry 实例的父 Entry 指针会直接指向资源 A 的 Entry 实例，从而形成一条新的调用链（资源 A→资源 D）。