Spring Cloud-08使用Hystrix实现容错

版权声明：【show me the code ,change the world】 https://blog.csdn.net/yangshangwei/article/details/85039125

概述

前面的几篇博文，我们接触到了Eureka实现服务的注册于发现、Ribbon实现客户端负载均衡、Feign实现声明式的API调用，谈到微服务，容错也是不得不提的话题之一。

Soring Cloud 集成了Hystrix来提供容错的能力，从而实现微服务的容错。

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实现容错主要方式

假设服务提供者的响应很慢，那么消费者的请求将会被强制等待，直到响应或者超时。 在高负载的情况下，很有可能发生的情况是，当依赖的服务不可用，自身的服务也被拖垮，这就是雪崩效应，当服务提供者不可用导致消费者不可用，并将不可用逐渐放大的过程。

容错的主要手段：

1. 为网络请求设置超时： 通常情况下一次远程调用对应一个线程，如果响应太慢，这个线程就得不到释放，而线程占用的资源当然也不会被释放，当高并发或者未处理完的线程越来越多，资源终将被耗尽。

2. 使用断路器模式：如果有对某个微服务的请求存在大量超时,禁止访问该微服务，防止雪崩。 当该微服务可用，断路器可以自动诊断是否已经恢复，恢复访问请求，从而实现微服务的自我修复

从而提升应用的高可用性。

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Hystrix简介

https://github.com/netflix/hystrix

Hystrix是一个实现了超时机制和断路器模式的工具类库, 是由Netfix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程系统、服务或者第三方库，防止级联失败，从而提升系统可用性与容错性。

机制：

1. 当Hystrix Command请求后端服务失败数量超过一定比例(默认50%), 断路器会切换到开路状态(Open).这时所有请求会直接失败而不会发送到后端服务.

2. 断路器保持在开路状态一段时间后(默认5秒), 自动切换到半开路状态(HALF-OPEN). 这时会判断下一次请求的返回情况, 如果请求成功, 断路器切回闭路状态(CLOSED), 否则重新切换到开路状态(OPEN).

3. Hystrix的断路器就像我们家庭电路中的保险丝, 一旦后端服务不可用, 断路器会直接切断请求链, 避免发送大量无效请求影响系统吞吐量,并且断路器有自我检测并恢复的能力.

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Hystrix主要通过以下几点实现延迟和容错：

1. 包裹请求：使用HystrixCommand / HystrixObservableCommand包裹对依赖的调用逻辑，每个命令在独立线程中执行。
2. 跳闸机制：当某服务的错误率超过一定阀值时，Hystrix可以自动或者手动跳闸，停止请求该服务一段时间。
3. 资源隔离：Hystrix为每个依赖都维护了一个小型的线程池（或者信号量）。如果该线程池已满，发往该依赖的请求就被立即拒绝，而不是排队等候，从而加速失败判断
4. 监控：Hystrix可以近乎实时地监控运行指标和配置的变化，例如成功、失败、超时、以及被拒绝的请求等。
5. 回退机制：相当于服务降级，当请求失败、超时、被拒绝，或当断路器打开时，执行回退逻辑。回退逻辑可由开发人员自行提供，例如返回一个缺省值。
6. 自我修复：断路器打开一段时间后，会自动进入“半开”状态。

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通用方式整合Hystrix

Spring Cloud官方指导：https://cloud.spring.io/spring-cloud-static/Finchley.SR2/single/spring-cloud.html#_circuit_breaker_hystrix_clients

Step1 新建子module

因为熔断是发生在调用方即消费者，所以我们copy个消费者的工程

父工程microservice-spring-cloud右键新建Maven Module 命名为：micorservice-consumer-movie-ribbon-hystrix ,为了简单我们把micorservice-consumer-movie-ribbon的内容copy到该子模块,修改下application.yml中的spring.application.name即可。

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Step2 pom增加spring-cloud-starter-netflix-hystrix依赖

<dependency>
			<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
			<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>

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Step3 启动类增加@EnableCircuitBreaker或者@EnableHystrix注解

package com.artisan.micorservice;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@SpringBootApplication
@EnableCircuitBreaker
public class MicorserviceMovieRibbonHystrix {
	
	@Bean
	@LoadBalanced
	public RestTemplate restTemplate(){
		return new RestTemplate();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(MicorserviceMovieRibbonHystrix.class, args);
	}
}

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Step4 控制层增加注解即容错方法

package com.artisan.micorservice.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

import com.artisan.micorservice.model.User;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;


@RestController
public class MovieController {
 
  @Autowired
  private RestTemplate restTemplate;

  
  @Autowired
  LoadBalancerClient loadBalancerClient;
  
  @HystrixCommand(fallbackMethod = "findByIdDefault")
  @GetMapping("/movie/{id}")
  public User findById(@PathVariable Long id) {
    return this.restTemplate.getForObject("http://microservice-provider-user/user/" + id, User.class);
  }
  
  /**
   * 
   * @param id
   * @return
   * @desc 当请求失败、超时、被拒绝，或当断路器打开时，执行的逻辑
   */
  public User findByIdDefault(Long id) {
	  User user = new User();
	  user.setId(id);
	  user.setUsername("默认用户");
	 return user;
  }
  
}

从上述Controller层的方法中，可以看到我们在findById方法上增加了注解 @HystrixCommand(fallbackMethod = “findByIdDefault”)，并通过fallbackMethod 属性指定了当请求失败、超时、被拒绝，或当断路器打开时，执行的方法findByIdDefault.

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HystrixCommand注解还可以使用注解HystrixProperty的commandProperties属性来配置HystrixCommand

比如

 @HystrixCommand(fallbackMethod = "findByIdDefault",commandProperties= {
		  @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="5000"),
		  @HystrixProperty(name="metrics.rollingStats.timeInMilliseconds",value="10000")
  },threadPoolProperties= {
		  @HystrixProperty(name="coreSize",value="1"),
		  @HystrixProperty(name="maxQueueSize",value="10")
  })
  @GetMapping("/movie/{id}")
  public User findById(@PathVariable Long id) {
    return this.restTemplate.getForObject("http://microservice-provider-user/user/" + id, User.class);
  }

可配置的属性见官网： https://github.com/Netflix/Hystrix/tree/master/hystrix-contrib/hystrix-javanica#configuration

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Step5 测试

1. 启动microservice-discovery-eureka，注册中心
2. 启动micorservice-provider-user，服务提供者
3. 启动micorservice-consumer-movie-ribbon-hystrix，服务消费者，整合了Hystrix

访问http://localhost:8761/ 确认下服务已经注册成功。

访问： http://localhost:7902/movie/2 ，返回

{"id":2,"username":"artisan2","name":"小工匠二","age":20,"balance":200.00}

停止 micorservice-provider-user，服务提供者 ，注册中心上已经没有该服务了。

访问http://localhost:7902/movie/2 ,可访问多次，均返回

{"id":2,"username":"默认用户","name":null,"age":null,"balance":null}

已经走到了我们自定义的方法中。

再次启动 micorservice-provider-user，服务提供者

访问http://localhost:7902/movie/2

{"id":2,"username":"artisan2","name":"小工匠二","age":20,"balance":200.00}

服务已经恢复。

当请求失败、被拒绝、超时或者断路器打开时都会进入到回退的方法，当进入回退方法并不意味着断路器已经被打开。

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代码

https://github.com/yangshangwei/SpringCloudMaster