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Sentinel-Go 源码系列(二)|初始化流程和责任链设计模式

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发布于: 1 小时前

上节中我们知道了 Sentinel-Go 大概能做什么事情,最简单的例子如何跑起来


其实我早就写好了本系列的第二篇,但迟迟没有发布,感觉光初始化流程显得有些单一,于是又补充了责任链模式,二合一,内容显得丰富一些。

初始化流程

初始化做了什么

Sentinel-Go 初始化时主要做了以下 2 件事情:


  • 通过各种方式(文件、环境变量等)载入全局配置

  • 启动异步的定时任务或服务,如机器 cpu、内存信息收集、metric log 写入等等

初始化流程详解

提供的 API

上节例子中,我们使用了最简单的初始化方式


func InitDefault() error
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除此之外,它还提供了另外几种初始化方式


// 使用给定的 parser 方法解析配置的方式来初始化func InitWithParser(configBytes []byte, parser func([]byte) (*config.Entity, error)) (err error)
// 使用已解析好的配置对象初始化func InitWithConfig(confEntity *config.Entity) (err error)
// 从 yaml 文件加载配置初始化 func InitWithConfigFile(configPath string) error
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从命名能看出它们只是配置的获取方式不一样,其中InitWithParser 有点意思,传入的 parser 是个函数指针,对于 Java 写惯了的我来说还是有点陌生,比如通过 json 解析可以写出如下 parser


parser := func(configBytes []byte) (*config.Entity, error) {  conf := &config.Entity{}  err := json.Unmarshal(configBytes, conf)  return conf, err}conf := "{\"Version\":\"v1\",\"Sentinel\":{\"App\":{\"Name\":\"roshi-app\",\"Type\":0}}}"err := api.InitWithParser([]byte(conf), parser)
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配置项

简单看一下 Sentinel-Go 的配置项,首先配置被包装在一个 Entity 中,包含了一个 Version 和 真正的配置信息 SentinelConfig


type Entity struct {  Version string  Sentinel SentinelConfig}
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接着, SentinelConfig 是这样:


type SentinelConfig struct {  App struct {    // 应用名    Name string    // 应用类型:普通应用,网关    Type int32  }  // Exporter 配置  Exporter ExporterConfig  // 日志配置  Log LogConfig  // 统计配置  Stat StatConfig  // 是否缓存时间戳  UseCacheTime bool `yaml:"useCacheTime"`}
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  • App 应用信息

  • 应用名

  • 应用类型:如普通应用、网关应用等

  • ExporterConfig:prometheus exporter 暴露服务的端口和 path


type ExporterConfig struct {  Metric MetricExporterConfig}
type MetricExporterConfig struct { // http 服务地址,如 ":8080" HttpAddr string `yaml:"http_addr"` // http 服务 path,如"/metrics". HttpPath string `yaml:"http_path"`}
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  • LogConfig:包括使用什么 logger,日志目录,文件是否使用 pid(防止一台机器部署两个应用日志混合),以及 metric log 的单个文件大小、最多保留文件个数、刷新时间


type LogConfig struct {  // logger,可自定义  Logger logging.Logger  // 日志目录  Dir string  // 是否在日志文件后加 PID  UsePid bool `yaml:"usePid"`  // metric 日志配置  Metric MetricLogConfig}
type MetricLogConfig struct { // 单个文件最大占用空间 SingleFileMaxSize uint64 `yaml:"singleFileMaxSize"` // 最多文件个数 MaxFileCount uint32 `yaml:"maxFileCount"` // 刷新间隔 FlushIntervalSec uint32 `yaml:"flushIntervalSec"`}
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  • StatConfig:统计配置包括资源采集窗口配置,metric 统计的窗口、系统信息收集间隔


type StatConfig struct {  // 全局统计资源的窗口(后续文章再解释)  GlobalStatisticSampleCountTotal uint32 `yaml:"globalStatisticSampleCountTotal"`  GlobalStatisticIntervalMsTotal  uint32 `yaml:"globalStatisticIntervalMsTotal"`  // metric 统计的窗口(后续文章再解释)  MetricStatisticSampleCount uint32 `yaml:"metricStatisticSampleCount"`  MetricStatisticIntervalMs  uint32 `yaml:"metricStatisticIntervalMs"`  // 系统采集配置  System SystemStatConfig `yaml:"system"`}
type SystemStatConfig struct { // 采集默认间隔 CollectIntervalMs uint32 `yaml:"collectIntervalMs"` // 采集 cpu load 间隔 CollectLoadIntervalMs uint32 `yaml:"collectLoadIntervalMs"` // 采集 cpu 使用间隔 CollectCpuIntervalMs uint32 `yaml:"collectCpuIntervalMs"` // 采集内存间隔使用 CollectMemoryIntervalMs uint32 `yaml:"collectMemoryIntervalMs"`}
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配置覆盖

从上文知道,参数可以通过自定义 parser / 文件 / 默认 的方式来传入配置,但后面这个配置还可以用系统的环境变量覆盖,覆盖项目前只包括应用名、应用类型、日志文件使用使用 PID 结尾、日志目录


func OverrideConfigFromEnvAndInitLog() error {  // 系统环境变量可覆盖传入的配置  err := overrideItemsFromSystemEnv()  if err != nil {    return err  }  ...  return nil}
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启动后台服务

  • 启动 聚合 metric 定时任务,聚合后发送到 chan,聚合后的格式如下:


_, err := fmt.Fprintf(&b, "%d|%s|%s|%d|%d|%d|%d|%d|%d|%d|%d",    m.Timestamp, timeStr, finalName, m.PassQps,    m.BlockQps, m.CompleteQps, m.ErrorQps, m.AvgRt,    m.OccupiedPassQps, m.Concurrency, m.Classification)
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时间戳|时间字符串|名称|通过QPS|阻断QPS|完成QPS|出错QPS|平均RT|已经通过QPS|并发|类别


  • 启动 metric 写入日志定时任务,可配置间隔时间(秒级),接受上个任务写入 chan 的数据

  • 启动单独 goroutine 收集 cpu 使用率 / load、内存使用,收集间隔可配置,收集到的信息存放在 system_metric 下的私有变量


var (  currentLoad        atomic.Value  currentCpuUsage    atomic.Value  currentMemoryUsage atomic.Value)
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  • 若开启,则启动单独 goroutine 缓存时间戳,间隔是 1ms,这个主要是为了高并发下提高获取时间戳的性能


func (t *RealClock) CurrentTimeMillis() uint64 {  // 从缓存获取时间戳  tickerNow := CurrentTimeMillsWithTicker()  if tickerNow > uint64(0) {    return tickerNow  }  return uint64(time.Now().UnixNano()) / UnixTimeUnitOffset}
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获取时,如果拿到 0 则说明未开启缓存时间戳,取当前,如果拿到值说明已开启,可直接使用


  • 若配置了 metric exporter,则启动服务,监听端口,暴露 prometheus 的 exporter

责任链模式

什么是责任链模式

可以用这样一张图形象地解释什么是责任链:



责任链模式为每次请求创建了一个,链上有 N 多个处理者,处理者可在不同阶段处理不同的事情,就像这幅图上的小人,拿到一桶水(请求)后都可以完成各自的事情,比如往头上浇,然后再传递给下一个。


为什么叫责任?因为每个处理者只关心自己的责任,跟自己没关系就递交给链上的下一个处理者。


责任链在哪里有用到?很多开源产品都是用了责任链模式,如 DubboSpring MVC 等等


这么设计有什么好处?


  • 简化编码难度,抽象出处理模型,只需关注关心的点即可

  • 扩展性好,如果需要自定义责任链中的一环或者插拔某一环,非常容易实现


关于扩展性除了大家理解的软件设计中的扩展性外,这里还想提两点,阿里开源的软件其实都有高扩展性这个特性,一是因为是开源,别人使用场景未必和自己一致,留出扩展接口,不符合要求的,用户可以自行实现,二是如果要追溯,阿里开源扩展性 Dubbo 可能算是祖师爷(未考证),Dubbo 作者(梁飞)的博客中说过为什么 Dubbo 要设计这么强的扩展性,他对代码有一定的追求,在他维护时期,代码能保证高质量,但如果项目交给别人,如何才能保持现在的水准呢?于是他设计出一套很强的扩展,后面开发基于这个扩展去做,代码就不会差到哪里去


  • 可动态,可针对每个请求构造不同的责任链

Sentinel-Go 责任链设计

先看责任链的数据结构定义,Sentinel-Go 把处理者叫 Slot(插槽),将 Slot 分为了前置统计、规则校验、统计三组,且每组是有有序的


type SlotChain struct {  // 前置准备(有序)  statPres []StatPrepareSlot  // 规则校验(有序)  ruleChecks []RuleCheckSlot  // 统计(有序)  stats []StatSlot  // 上线文对象池(复用对象)  ctxPool *sync.Pool}
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在调用 Entry 开始进入 Sentinel 逻辑时,如果没有手动构造 SlotChain,则使用默认。


为什么这里要设计成三个 Slot 组呢?因为每组 Slot 的行为稍有不同,比如前置准备的 Slot 不需要返回值,规则校验组需要返回值,如果校验当前流量不通过,还需要返回原因、类型等信息,统计 Slot 还会有一些入参,比如请求是否失败等等


type BaseSlot interface {  Order() uint32}
type StatPrepareSlot interface { BaseSlot Prepare(ctx *EntryContext)}
type RuleCheckSlot interface { BaseSlot Check(ctx *EntryContext) *TokenResult}
type StatSlot interface { BaseSlot OnEntryPassed(ctx *EntryContext) OnEntryBlocked(ctx *EntryContext, blockError *BlockError) OnCompleted(ctx *EntryContext)}
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总结

本文从源码角度分析了 Sentinel-Go 的初始化流程和责任链的设计,总体上来说还是比较简单,接下来的系列文章将会分析 Sentinel-Go 的限流熔断等的核心设计与实现。




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还未添加个人签名 2018.09.19 加入

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