Sentinel之Slots插槽源码分析系统规则（三）
2018-12-30 本文已影响0人
橘子_好多灰
一、引子
前面的介绍过插槽链的NodeSelectorSlot和ClusterBuilderSlot，见Sentinel之Slots插槽源码分析（一）这篇文章。
还介绍了LogSlot和StatisticSlot，见Sentinel之Slots插槽源码分析（二）这篇文章。
接下来我们开始分析SystemSlot。
二、SystemSlot
SystemSlot主要是用来系统规则的检查，包括平均RT，qps，线程数，系统负载（只是针对linux系统）。
下面具体分析SystemSlot是如何实现系统检查的。
2.1 SystemSlot类
public class SystemSlot extends AbstractLinkedProcessorSlot<DefaultNode> {
@Override
public void entry(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, DefaultNode node, int count,
boolean prioritized, Object... args) throws Throwable {
SystemRuleManager.checkSystem(resourceWrapper);
fireEntry(context, resourceWrapper, node, count, prioritized, args);
}
@Override
public void exit(Context context, ResourceWrapper resourceWrapper, int count, Object... args) {
fireExit(context, resourceWrapper, count, args);
}
}
可以看到调用了SystemRuleManager.的checkSystem方法，到SystemRuleManager类中去。
2.2 SystemRuleManager类
先看定义的变量信息：
private static volatile double highestSystemLoad = Double.MAX_VALUE;
private static volatile double qps = Double.MAX_VALUE;
private static volatile long maxRt = Long.MAX_VALUE;
private static volatile long maxThread = Long.MAX_VALUE;
/**
* mark whether the threshold are set by user.
*/
private static volatile boolean highestSystemLoadIsSet = false;
private static volatile boolean qpsIsSet = false;
private static volatile boolean maxRtIsSet = false;
private static volatile boolean maxThreadIsSet = false;
private static AtomicBoolean checkSystemStatus = new AtomicBoolean(false);
private static SystemStatusListener statusListener = null;
private final static SystemPropertyListener listener = new SystemPropertyListener();
private static SentinelProperty<List<SystemRule>> currentProperty = new DynamicSentinelProperty<List<SystemRule>>();
private final static ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(1,
new NamedThreadFactory("sentinel-system-status-record-task", true));
- highestSystemLoad（系统负载）、qps、maxRt、maxThread是定义的审计指标值，默认值设置了最大值。
- highestSystemLoadIsSet、qpsIsSet、maxRtIsSet、maxThreadIsSet用来标是否被设置过。
- checkSystemStatus一个原子变量，规则检查标识，如果规则被更新了，则会设置为true。
- statusListener：系统状态的监听器，通过线程任务启动，如果系统负载大于设置的负载，则会记录日志信息。
- listener：实际上是一个观察者，用来监听规则是否变化，若变化则进行更新。
- currentProperty：实际上是具体的主题DynamicSentinelProperty（这里用的是观察者模式的思想解释的😂）。
- scheduler：定义了是定时任务线程池，线程池中只有一个线程，这个线程就是用来处理statusListener的。
在SystemRuleManager初次加载时，会执行static静态快了代码：
static {
checkSystemStatus.set(false);
statusListener = new SystemStatusListener();
scheduler.scheduleAtFixedRate(statusListener, 5, 1, TimeUnit.SECONDS);
currentProperty.addListener(listener);
}
- 设置checkSystemStatus为false。
- 创建了一个SystemStatusListener，并把statusListener添加到线程池中。
- currentProperty中增加一个观察者listener。
SystemRuleManager是System规则检查的核心代码，下面继续看完代码，再分析系统规则如何检测的。
/**
* Listen to the {@link SentinelProperty} for {@link SystemRule}s. The property is the source
* of {@link SystemRule}s. System rules can also be set by {@link #loadRules(List)} directly.
*
* @param property the property to listen.
*/
public static void register2Property(SentinelProperty<List<SystemRule>> property) {
synchronized (listener) {
currentProperty.removeListener(listener);
property.addListener(listener);
currentProperty = property;
}
}
/**
* Load {@link SystemRule}s, former rules will be replaced.
*
* @param rules new rules to load.
*/
public static void loadRules(List<SystemRule> rules) {
currentProperty.updateValue(rules);
}
public static List<SystemRule> getRules() {
List<SystemRule> result = new ArrayList<SystemRule>();
if (!checkSystemStatus.get()) {
return result;
}
if (highestSystemLoadIsSet) {
SystemRule loadRule = new SystemRule();
loadRule.setHighestSystemLoad(highestSystemLoad);
result.add(loadRule);
}
if (maxRtIsSet) {
SystemRule rtRule = new SystemRule();
rtRule.setAvgRt(maxRt);
result.add(rtRule);
}
if (maxThreadIsSet) {
SystemRule threadRule = new SystemRule();
threadRule.setMaxThread(maxThread);
result.add(threadRule);
}
if (qpsIsSet) {
SystemRule qpsRule = new SystemRule();
qpsRule.setQps(qps);
result.add(qpsRule);
}
return result;
}
- register2Property方法：该方法其实就是把listener观察者注册到一个新的主题上，这里会在动态数据源的时候用到，比如把系统的规则写入到redis，zookeeper中等。
- loadRules方法：通过currentProperty.updateValue方法更新系统的规则设置。
- getRules：获取系统的规则，这里只要当规则状态checkSystemStatus是ture且设置过的系统的规则后才会获取到值。
接收到系统动态规则后，通过SystemPropertyListener的configUpdate更新规则，下面看下System的观察者代码是怎么定义的。
2.2.1 SystemPropertyListener
SystemPropertyListener是SystemRuleManager的静态内部类。
static class SystemPropertyListener extends SimplePropertyListener<List<SystemRule>> {
@Override
public void configUpdate(List<SystemRule> rules) {
restoreSetting();
// systemRules = rules;
if (rules != null && rules.size() >= 1) {
for (SystemRule rule : rules) {
loadSystemConf(rule);
}
} else {
checkSystemStatus.set(false);
}
RecordLog.info(String.format("[SystemRuleManager] Current system check status: %s, highestSystemLoad: "
+ highestSystemLoad + ", " + "maxRt: %d, maxThread: %d, maxQps: " + qps, checkSystemStatus.get(), maxRt, maxThread));
}
protected void restoreSetting() {
checkSystemStatus.set(false);
// should restore changes
highestSystemLoad = Double.MAX_VALUE;
maxRt = Long.MAX_VALUE;
maxThread = Long.MAX_VALUE;
qps = Double.MAX_VALUE;
highestSystemLoadIsSet = false;
maxRtIsSet = false;
maxThreadIsSet = false;
qpsIsSet = false;
}
}
SystemPropertyListener继承SimplePropertyListener方法，SimplePropertyListener又实现的PropertyListener的configLoad方法。
PropertyListener是一个抽象观察接口，定义了configUpdate和configLoad方法。
configUpdate方法就是具体的更新方法。
所以SystemPropertyListener只要实现configUpdate方法即可。在configUpdate方法中：
- restoreSetting方法：会重置前面介绍的9个变量值，方便规则数据更新。
- loadSystemConf方法：设置规则,看下面代码
public static void loadSystemConf(SystemRule rule) {
boolean checkStatus = false;
// Check if it's valid.
if (rule.getHighestSystemLoad() >= 0) {
highestSystemLoad = Math.min(highestSystemLoad, rule.getHighestSystemLoad());
highestSystemLoadIsSet = true;
checkStatus = true;
}
if (rule.getAvgRt() >= 0) {
maxRt = Math.min(maxRt, rule.getAvgRt());
maxRtIsSet = true;
checkStatus = true;
}
if (rule.getMaxThread() >= 0) {
maxThread = Math.min(maxThread, rule.getMaxThread());
maxThreadIsSet = true;
checkStatus = true;
}
if (rule.getQps() >= 0) {
qps = Math.min(qps, rule.getQps());
qpsIsSet = true;
checkStatus = true;
}
checkSystemStatus.set(checkStatus);
}
可以看到该方法就是设置highestSystemLoad、maxRt、maxThread、qps；并且设置对应的设置标志位true。
上述代码讲了这么多其实就是为了说明系统规则判定时，这些指标的规则是如何设置的，有了这些规则值就可以通过checkSystem方法来进行系统保护了。
public static void checkSystem(ResourceWrapper resourceWrapper) throws BlockException {
// Ensure the checking switch is on.
if (!checkSystemStatus.get()) {
return;
}
// for inbound traffic only
if (resourceWrapper.getType() != EntryType.IN) {
return;
}
// total qps
double currentQps = Constants.ENTRY_NODE == null ? 0.0 : Constants.ENTRY_NODE.successQps();
if (currentQps > qps) {
throw new SystemBlockException(resourceWrapper.getName(), "qps");
}
// total thread
int currentThread = Constants.ENTRY_NODE == null ? 0 : Constants.ENTRY_NODE.curThreadNum();
if (currentThread > maxThread) {
throw new SystemBlockException(resourceWrapper.getName(), "thread");
}
double rt = Constants.ENTRY_NODE == null ? 0 : Constants.ENTRY_NODE.avgRt();
if (rt > maxRt) {
throw new SystemBlockException(resourceWrapper.getName(), "rt");
}
// BBR algorithm.
if (highestSystemLoadIsSet && getCurrentSystemAvgLoad() > highestSystemLoad) {
if (currentThread > 1 &&
currentThread > Constants.ENTRY_NODE.maxSuccessQps() * Constants.ENTRY_NODE.minRt() / 1000) {
throw new SystemBlockException(resourceWrapper.getName(), "load");
}
}
}
- checkSystemStatus,如果该状态是false是，说明规则没有设置过，直接返回。
- 如果resourceWrapper的type不是IN的，说明资源保护不是入境调用，直接返回。
- 拿到全局节点ENTRY_NODE，并拿到请求成功数值，线程数，平均rt的值。
- 依次比较qps，thread，rt，load；若这些有大于系统规则的设置值，则抛出SystemBlockException异常。
- load比较需要先获取当前系统的负载，并通过BBR算法比较系统负载是否超标。有关BBR算法可以参考网上文章。
三、我的总结
1、SystemSlot插槽是整个插槽链规则校验的第一个，用于系统规则设置的校验。
2、系统规则的设置通过loadRules方法直接设置，但是通常生产环境使用时，会有一个动态数据源的接入。
3、系统设置规则的变更用到观察者模式的思想。
4、系统负载检测用到了BBR的算法。
5、系统rt，qps，thread的统计数据保存在全局节点ENTRY_NODE中。
以上内容，若有不当之处，请指正
