Spring Boot + Spring Cloud 實現權限管理系統後端篇（二十）：服務熔斷（Hystrix、Turbine）

時間 2019-11-06

標籤 spring boot cloud 實現權限管理系統後端二十服務熔斷 hystrix turbine 欄目 Spring 简体版

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演示地址：http://139.196.87.48:9002/kitty前端

用戶名：admin 密碼：adminjava

雪崩效應

在微服務架構中，因爲服務衆多，一般會涉及多個服務層級的調用，而一旦基礎服務發生故障，極可能會致使級聯故障，進而形成整個系統不可用，這種現象被稱爲服務雪崩效應。服務雪崩效應是一種因「服務提供者」的不可用致使「服務消費者」的不可用,並將這種不可用逐漸放大的過程。git

好比在一個系統中， A做爲服務提供者，B是A的服務消費者，C和D又是B的服務消費者。若是此時A發生故障，則會引發B的不可用，而B的不可用又將致使C和D的不可用，當這種不可用像滾雪球同樣逐漸放大的時候，雪崩效應就造成了。web

熔斷器（CircuitBreaker）

熔斷器的原理很簡單，如同電力過載保護器。它能夠實現快速失敗，若是它在一段時間內偵測到許多相似的錯誤，就會強迫其之後的多個調用快速失敗，再也不訪問遠程服務器，從而防止應用程序不斷地嘗試執行可能會失敗的操做，使得應用程序繼續執行而不用等待修正錯誤，或者浪費CPU時間去等到長時間的超時產生。熔斷器也可使應用程序可以診斷錯誤是否已經修正，若是已經修正，應用程序會再次嘗試調用操做。熔斷器模式就像是那些容易致使錯誤的操做的一種代理。這種代理可以記錄最近調用發生錯誤的次數，而後決定使用容許操做繼續，或者當即返回錯誤。熔斷器是保護服務高可用的最後一道防線。spring

Hystrix特性

1.斷路器機制後端

斷路器很好理解, 當Hystrix Command請求後端服務失敗數量超過必定比例(默認50%), 斷路器會切換到開路狀態(Open). 這時全部請求會直接失敗而不會發送到後端服務. 斷路器保持在開路狀態一段時間後(默認5秒), 自動切換到半開路狀態(HALF-OPEN). 這時會判斷下一次請求的返回狀況, 若是請求成功, 斷路器切回閉路狀態(CLOSED), 不然從新切換到開路狀態(OPEN). Hystrix的斷路器就像咱們家庭電路中的保險絲, 一旦後端服務不可用, 斷路器會直接切斷請求鏈, 避免發送大量無效請求影響系統吞吐量, 而且斷路器有自我檢測並恢復的能力。緩存

2.Fallbackspringboot

Fallback至關因而降級操做. 對於查詢操做, 咱們能夠實現一個fallback方法, 當請求後端服務出現異常的時候, 可使用fallback方法返回的值. fallback方法的返回值通常是設置的默認值或者來自緩存。服務器

3.資源隔離架構

在Hystrix中, 主要經過線程池來實現資源隔離. 一般在使用的時候咱們會根據調用的遠程服務劃分出多個線程池. 例如調用產品服務的Command放入A線程池, 調用帳戶服務的Command放入B線程池. 這樣作的主要優勢是運行環境被隔離開了. 這樣就算調用服務的代碼存在bug或者因爲其餘緣由致使本身所在線程池被耗盡時, 不會對系統的其餘服務形成影響. 可是帶來的代價就是維護多個線程池會對系統帶來額外的性能開銷. 若是是對性能有嚴格要求並且確信本身調用服務的客戶端代碼不會出問題的話, 可使用Hystrix的信號模式(Semaphores)來隔離資源。

Feign Hystrix

由於 Feign 中已經依賴了 Hystrix，因此在 maven 配置上不用作任何改動就可使用了，咱們在 kitty-consumer 項目中直接改造。

修改配置

在配置文件中添加配置，開啓 Hystrix 熔斷器。

application.yml

#開啓熔斷器
feign:
  hystrix:
    enabled: true

建立回調類

建立一個回調類 KittyProducerHystrix，實現 KittyProducerService接口，並實現對應的方法，返回調用失敗後的信息。

KittyProducerHystrix.java

package com.louis.kitty.consumer.feign;

import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

@Component
public class KittyProducerHystrix implements KittyProducerService {

    @RequestMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "sorry, hello service call failed.";
    }
}

添加fallback屬性

修改 KittyProducerService，在 @FeignClient 註解中加入 fallback 屬性，綁定咱們建立的失敗回調處理類。

package com.louis.kitty.consumer.feign;

import org.springframework.cloud.openfeign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

@FeignClient(name = "kitty-producer", fallback = KittyProducerHystrix.class)
public interface KittyProducerService {

    @RequestMapping("/hello")
    public String hello();
}

到此，全部改動代碼就完成了。

測試效果

啓動成功以後，屢次訪問 http://localhost:8005/feign/call，結果如同以前同樣交替返回 hello kitty 和 hello kitty 2。

說明熔斷器的啓動，不會影響正常服務的訪問。

把 kitty-producer 服務停掉，再次訪問，返回咱們提供的熔斷回調信息，熔斷成功，kitty-producer2服務正常。

重啓 kitty-producer 服務，再次訪問，發現服務又能夠訪問了，說明熔斷器具備自我診斷修復的功能。

注意：在重啓成功以後，可能須要一些時間，等待熔斷器進行自我診斷和修復完成以後，方可正常提供服務。

Hystrix Dashboard

Hystrix-dashboard是一款針對Hystrix進行實時監控的工具，經過Hystrix Dashboard咱們能夠在直觀地看到各Hystrix Command的請求響應時間, 請求成功率等數據。

添加依賴

新建一個 kitty-hystrix 工程，修改 pom 文件，添加相關依賴。

pom.xml

<!-- spring boot -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>
<!--consul-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
</dependency>
<!--actuator-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<!--spring-boot-admin-->
<dependency>
    <groupId>de.codecentric</groupId>
    <artifactId>spring-boot-admin-starter-client</artifactId>
    <version>${spring.boot.admin.version}</version>
</dependency>
<!--hystrix-dashboard-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>

Spring Cloud Pom依賴。

<!--srping cloud-->
<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>${spring-cloud.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

啓動類

在啓動類中添加註解 @EnableHystrixDashboard 開啓熔斷監控支持。

KittyHystrixApplication.java

package com.louis.kitty.hystrix;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;
import org.springframework.cloud.netflix.turbine.EnableTurbine;

/**
 * 啓動器
 * @author Louis
 * @date Oct 29, 2018
 */
@EnableHystrixDashboard
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class KittyHystrixApplication {

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

配置文件

修改配置文件，把服務註冊到註冊中心。

server:
  port: 8501
spring:
  application:
    name: kitty-hystrix
  cloud:
    consul:
      host: localhost
      port: 8500
      discovery:
        serviceName: ${spring.application.name}    # 註冊到consul的服務名稱

配置監控路徑

注意，若是你使用的是2.x等比較新的版本，須要在 Hystrix 的消費端配置監控路徑。

打開消費端 kitty-consumer 工程，添加依賴。

<!--actuator-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<!--hystrix-dashboard-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>

修改啓動類，添加服務監控路徑配置。

ConsuleConsumerApplication.java

// 此配置是爲了服務監控而配置，與服務容錯自己無關，
// ServletRegistrationBean由於springboot的默認路徑不是"/hystrix.stream"，
// 只要在本身的項目裏配置上下面的servlet就能夠了
@Bean
public ServletRegistrationBean getServlet() {
    HystrixMetricsStreamServlet streamServlet = new HystrixMetricsStreamServlet();
    ServletRegistrationBean registrationBean = new ServletRegistrationBean(streamServlet);
    registrationBean.setLoadOnStartup(1);
    registrationBean.addUrlMappings("/hystrix.stream");
    registrationBean.setName("HystrixMetricsStreamServlet");
    return registrationBean;
}

測試效果

前後啓動 monitor、producer、consumer、hystrix 服務。

訪問 http://localhost:8501/hystrix，會看到以下圖所示界面。

此時沒有任何具體的監控信息，須要輸入要監控的消費者地址及監控信息的輪詢時間和標題。

Hystrix Dashboard 共支持三種不一樣的監控方式：

單體Hystrix 消費者：經過URL http://hystrix-app:port/hystrix.stream 開啓，實現對具體某個服務實例的監控。

默認集羣監控：經過URL http://turbine-hostname:port/turbine.stream 開啓，實現對默認集羣的監控。

自定集羣監控：經過URL http://turbine-hostname:port/turbine.stream?cluster=[clusterName] 開啓，實現對clusterName集羣的監控。

咱們這裏如今是對單體 Hystrix 消費者的監控，後面整合 Turbine 集羣的時候再說明後兩種的監控方式。

咱們先訪問 http://localhost:8005/feign/call，查看要監控的服務是否能夠正常訪問。

確認服務能夠正常訪問以後，在監控地址內輸入 http://localhost:8005/hystrix.stream，而後點擊 Monitor Stream 開始監控。

剛進去，頁面先顯示 loading... 信息，屢次訪問 http://localhost:8005/feign/call 以後，統計圖表信息以下圖所示。

各個指標的含義參見下圖。

Spring Cloud Turbine

上面咱們集成了Hystrix Dashboard，使用Hystrix Dashboard能夠看到單個應用內的服務信息，顯然這是不夠的，咱們還須要一個工具能讓咱們彙總系統內多個服務的數據並顯示到Hystrix Dashboard上，這個工具就是Turbine。

添加依賴

修改 kitty-hystrix 的pom文件，添加 turbine 依賴包。

注意：由於咱們使用的註冊中心是Consul，因此須要排除默認的euraka包，否則會有衝突啓動出錯。

pom.xml

<!--turbine-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-turbine</artifactId>
    <exclusions>  
         <exclusion>     
              <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
              <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
         </exclusion>  
    </exclusions> 
</dependency>

啓動類

啓動類添加 @EnableTurbine 註解，開啓 turbine 支持。

KittyHystrixApplication.java

package com.louis.kitty.hystrix;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard;
import org.springframework.cloud.netflix.turbine.EnableTurbine;

/**
 * 啓動器
 * @author Louis
 * @date Oct 29, 2018
 */
@EnableTurbine
@EnableHystrixDashboard
@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class KittyHystrixApplication {

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

配置文件

修改配置，配置註冊服務信息，添加turbine配置。

application.yml

turbine:
  instanceUrlSuffix: hystrix.stream    # 指定收集路徑
  appConfig: kitty-consumer    # 指定了須要收集監控信息的服務名，多個以「,」進行區分
  clusterNameExpression: "'default'"    # 指定集羣名稱,若爲default則爲默認集羣，多個集羣則經過此配置區分
  combine-host-port: true    # 此配置默認爲false，則服務是以host進行區分，若設置爲true則以host+port進行區分