SpringCloud Netflix (五) : Hystrix 服務熔斷和服務降級

時間 2020-05-19

標籤 springcloud netflix hystrix 服務熔斷降級欄目硅谷简体版

原文原文鏈接

什麼是Hystrix

在分佈式環境中，許多服務依賴項中的一些服務依賴不可避免地會失敗。Hystrix是一個庫，經過添加延遲容忍和容錯邏輯，幫助您控制這些分佈式服務之間的交互。Hystrix經過隔離服務之間的訪問點、防止服務之間的級聯故障以及提供回退選項來實現這一點，全部這些都提升了系統的整體彈性。 java

（ 級聯故障 ）spring

Hystrix能夠作什麼

延遲和容錯緩存

防止級聯故障。回退和優雅的降級。快速恢復失敗。服務器

帶斷路器的線程和信號量隔離。併發
實時操做app

實時監控和配置更改。當服務和屬性變動在集羣中傳播時，當即生效。框架

保持警覺，作出決定，影響變化，並在幾秒鐘內看到結果。分佈式
併發性ide

並行執行。支持併發的請求緩存。經過請求摺疊自動批處理。函數

服務熔斷和服務降級

服務雪崩

服務熔斷和服務降級是解決服務雪崩的手段之一，因此在瞭解服務熔斷和服務降級前，須要先明白什麼是服務雪崩。以下圖所示，因評論服務的失敗，致使整個服務鏈條的失敗，即一個服務失敗，致使整條鏈路的服務都失敗的情形，咱們稱之爲服務雪崩。

服務熔斷

如上圖所示，若是當評論服務不可用或響應過慢時，常理來講，應該等到評論服務恢復可用再來調用，可事實上是，後續每一個評論服務請求，仍是會等待評論服務響應，這可能會消耗商品詳情服務的寶貴資源，如線程，致使資源耗盡，從而使商品詳情服務沒法處理其餘請求。而服務熔斷就是解決這個問題的。

當下遊的服務由於某種緣由忽然變得不可用或響應過慢，上游服務爲了保證本身總體服務的可用性，再也不繼續調用目標服務，直接返回，快速釋放資源。若是目標服務狀況好轉則恢復調用。須要說明的是熔斷實際上是一個框架級的處理，而基本上業內用的是斷路器模式；

注意，這時商品詳情服務仍是會由於評論服務請求失敗報Hystrix circuit short-circuited and is OPEN異常而不可用，單純的服務熔斷只是避免重複調用不可用的評論服務而已，不要把熔斷和熔斷降級歸爲一塊兒，後面實現能夠看一些區別。

斷路器背後的基本思想很是簡單。在斷路器對象中包裝受保護的函數調用，該對象監視故障。一旦故障達到某一閾值，斷路器就會跳閘，全部對斷路器的進一步呼叫都會返回錯誤，而根本不進行受保護的呼叫。一般，若是斷路器跳閘，您還須要某種監視器警報。 ---Martin Fowler

那斷路器何時打開和關閉呢？

以Hystrix的斷路器爲例，每當20個請求中，有50%失敗時，斷路器就會打開，此時再調用此服務，將會直接返回失敗，再也不調遠程服務。直到5s鍾以後，會跳到半開模式，放一次請求進來，從新檢測服務是否恢復正常，判斷是否把斷路器關閉，或者繼續打開。

服務降級

服務熔斷雖然避免了許多無用的調用，可是商品詳情服務仍是會由於相比不過重要的評論服務失敗而不可用，那是不合理的。那能不能在評論服務請求失敗時，不影響商品詳情服務的正常使用呢？這時候就須要使用服務降級了。（注意，服務降級有不少種降級方式！如開關降級、限流降級、熔斷降級! 熔斷降級是採用了服務熔斷的降級方式，能夠說熔斷降級是服務降級方式的一種，不要把熔斷降級想爲單單是熔斷）

降級有兩種場景：

當下遊的服務由於某種緣由響應過慢，下游服務主動停掉一些不過重要的業務，釋放出服務器資源，增長響應速度。（開關降級）
當下遊的服務由於某種緣由不可用，上游主動調用本地的一些降級邏輯，避免卡頓，迅速返回給用戶。（熔斷降級）

Hyrtix實現服務熔斷和服務降級

建立hystrix-details、hystrix-comment、hystrix-goods、hystrix-price服務模擬上圖4個服務，並4個服務註冊到註冊中心。

添加Hystrix依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
    <version>1.4.7.RELEASE<version>
</dependency>

實現服務熔斷

在hystrix-details的啓動類上添加註解@EnableCircuitBreaker，容許建立斷路器

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClients
@EnableCircuitBreaker
public class HystrixDetails {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(HystrixDetails.class, args);
    }
}

在須要熔斷功能的方法上添加註解@HystrixCommand，將方法添加進斷路器監控中

@GetMapping("/details")
@HystrixCommand
public String details() throws RuntimeException, InterruptedException{
    return "goods:"+goodsFeignClient.goods()+
            " price:"+priceFeignClient.price()+
            " comment:"+commentFeignClient.comment();
}

在hystrix-comment被調用的方法裏添一行錯誤代碼或線程睡眠，模擬服務不可用或響應過慢，啓動各個服務，訪問 hystrix-details裏details()方法地址localhost:8080/details，快速刷新20次以上，觸發斷路器打開。

以後查看控制檯，會發現當斷路器打開後，hystrix-comment報錯時間異常間隔爲5秒 (hystrix休眠窗時間) ，hystrix-details報錯異常從feign.FeignException: status 500 reading CommentFeignClient#comment(); content: 變成java.lang.RuntimeException: Hystrix circuit short-circuited and is OPEN，說明在斷路器打開的時間內，hystrix-details對hystrix-comment請求並無進入到hystrix-comment服務中，而是被斷路器攔截了，服務熔斷實現成功。通常不會單獨使用熔斷，而會使用熔斷+降級的熔斷降級。

實現服務降級（熔斷降級）

在以前代碼中的註解@HystrixCommand裏添加 fallbackMethod = "detailsFallback" 並建立detailsFallback方法。

@GetMapping("/details")
@HystrixCommand(fallbackMethod = "detailsFallback")
public String details() throws RuntimeException, InterruptedException{
    return "goods:"+goodsFeignClient.goods()+
            " price:"+priceFeignClient.price()+
            " comment:"+commentFeignClient.comment();
}

public String detailsFallback(){
    return "goods:"+goodsFeignClient.goods()+
            " price:"+priceFeignClient.price()+
            " comment:error";
}

這時候訪問localhost:8080/details，hystrix-detail服務請求hystrix-comment服務失敗後會觸發降級，調用退步方法fallback() ，hystrix-detail服務不會報異常，頁面狀態200正常。在這裏的fallback是降級機制的一種，因此只要在@HystrixCommand 註解里加上fallbackMethod屬性值，就不僅僅是熔斷了，而是熔斷降級。

FallbackFactory

當咱們實際使用服務降級時，不該該使用上面這種方式。當一個訪問中要調用多個服務時，fallback的回退方法就會很是臃腫，後期維護困難，代碼耦合度高，且一個方法一個fallback也增長了代碼量。因此咱們應該面向服務，把每一個服務的fallback包裝起來，在調用服務的接口上實現fallback，FallbackFactory就是hystrix提供給咱們來實現這一舉措的。

1.建立一個CommentFallbackFactory類實現FallbackFactory<T>接口

@Component
public class CommentFallbackFactory implements FallbackFactory<CommentFeignClient> {
    @Override
    public CommentFeignClient create(Throwable throwable) {
        return new CommentFeignClient() {
            @Override
            public String comment() {
                return "error";
            }
        };
    }
}

2.在調用hystrix-comment服務的feign接口的@FeignClient里加上

fallbackFactory = CommentFallbackFactory.class

@Component //必須填加，不然應用會掃描不到
@FeignClient(value = "HYSTRIX-COMMENT", fallbackFactory = CommentFallbackFactory.class)
public interface CommentFeignClient {
    @GetMapping("/")
    String comment();
}

3.在配置裏開啓feign的hystrix

feign容許開啓hystrix後, 會自動把全部服務的feign接口下的方法加入到斷路器監控中

feign:
  hystrix:
    enabled: true

HystrixCommandProperties

咱們能夠在配置裏修改 HystrixCommandProperties 類（在com.netflix.hystrix包下）裏的變量，包括修改斷路器的休眠窗時間circuitBreakerSleepWindowInMilliseconds、修改響應超時時間executionTimeoutInMilliseconds等

hystrix:
  command:
    default:  #default全局有效，service id指定應用有效
    #配置的屬性名在HystrixCommandProperties類的構造方法下能夠找到
      execution:
        timeout:
          enabled: true #是否開啓超時熔斷
      circuitBreaker:
        sleepWindowInMilliseconds: 10000 #把斷路器的休眠窗時間設爲10秒，默認爲5秒

Hystrix儀表盤

Hystrix的主要好處之一是它收集的有關每一個HystrixCommand的一組度量。Hystrix儀表板以有效的方式顯示每一個斷路器的運行情況。

1.新建module，springcloud-consumer-hystrix-dashboard

添加 hystrix-dashboard 相關依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
    <version>1.4.7.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix-dashboard</artifactId>
    <version>1.4.7.RELEASE</version>
</dependency>

添加配置

@SpringBootApplication
//開啓儀表盤
@EnableHystrixDashboard
public class HystrixDashboard {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(HystrixDashboard.class,args);
    }

}

2.在服務提供者

添加監控依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

在啓動類添加ServletRegistrationBean

@SpringBootApplication
@MapperScan("com.example.springcloud.mapper")
@EnableDiscoveryClient
public class Provider_8002 {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(Provider_8002.class,args);
    }

    @Bean
    public ServletRegistrationBean servletRegistrationBean(){
        ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(new HystrixMetricsStreamServlet());
        registrationBean.addUrlMappings("/actuator/hystrix.stream");
        return registrationBean;
    }
}