SpringCloud_Hystrix熔断器

野性酷女 2023-07-24 09:14 5阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  概述
 *   *  服务雪崩
     *  Hystrix
 *  重要概念
 *   *  服务降级
     *  服务熔断
     *  服务限流
 *  案例
 *   *  服务降级
     *   *  微服务提供者
         *  微服务消费者
     *  服务熔断
     *   *  微服务提供者
         *  原理
 *  工作流程
 *  服务监控HystrixDashboard
 *   *  实现
 *  参考Demo

# 概述 #

## 服务雪崩 ##

多个微服务之间调用的时候，假设微服务A调用微服务B或者微服务C，微服务B和微服务C又调用其他微服务，这就是所谓的扇出。如果扇出的链路上某个微服务的调用响应时间过长或者不可用，对微服务A的调用就会占用为越来越多的系统资源，进而引起系统崩溃，所谓的“雪崩效应”。

对于高流量的应用来说，单一的后端依赖可能会导致所有服务器上的所有资源都在几秒内饱和。比失败更糟糕的是，这些应用程序还可能导致服务之间的延迟增加，备份队列、线程和其他系统资源紧张，导致整个系统发生更多的级联故障。这些都表示需要对故障和延迟进行隔离和管理，以便单个依赖关系的失败，不能取消整个应用程序或系统。

## Hystrix ##

Hystrix是一个用于处理分布式系统的延迟和容错的开源库，能够保证在一个依赖出问题的情况下，不会导致整体服务失败，避免级联故障，提高分布式系统的弹性。

断路器本身是一种开关装置，当某个服务单元发生故障之后，通过断路器的故障监控，向调用方法返回一个符合预期、可处理的备选响应（Fallback），而不是长时间的等待或者抛出调用方法无法处理异常，这样就保证了服务调用方的线程不会被长时间、不必要的占用，从而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩。

很遗憾，Hystrix已经停更。

# 重要概念 #

## 服务降级 ##

在程序运行异常、超时、服务熔断触发服务降级或者线程池和信号量也会导致服务降级，此时不让客户端等待并立刻返回一个友好提示。

## 服务熔断 ##

请求失败次数到达最大设置值后，直接拒绝访问（即使是正确的请求），调用服务降级的方法，返回友好提示。

## 服务限流 ##

秒杀等高并发操作，严禁一窝蜂拥挤访问，排队限量进行。

# 案例 #

## 服务降级 ##

### 微服务提供者 ###

1.  pom

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

1.  yaml

server:
      port: 8001
    
    spring:
      application:
        name: cloud-provider-hystrix-payment
    
    eureka:
      client:
        register-with-eureka: true
        fetch-registry: true
        service-url:
          #defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka,http://eureka7002.com:7002/eureka
          defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka

1.  主启动类

1.  service

@HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentInfo_TimeOutHandler",commandProperties = {
        
                @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="5000")
    })
    public String paymentInfo_TimeOut(Integer id)
    {
        
        //int age = 10/0;
        try {
         TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) {
         e.printStackTrace(); }
        return "线程池:  "+Thread.currentThread().getName()+" id:  "+id+"\t"+"O(∩_∩)O哈哈~"+"  耗时(秒): ";
    }
    public String paymentInfo_TimeOutHandler(Integer id)
    {
        
        return "线程池:  "+Thread.currentThread().getName()+"  8001系统繁忙或者运行报错，请稍后再试,id:  "+id+"\t"+"o(╥﹏╥)o";
    }

一旦调用服务方法失败并抛出了错误信息后,会自动调用@HystrixCommand标注好的fallbckMethod调用类中的指定方法

### 微服务消费者 ###

1.  pom

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

1.  yaml

server:
      port: 80
    
    eureka:
      client:
        register-with-eureka: false
        service-url:
          defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/

1.  主启动类

@SpringBootApplication
    @EnableFeignClients
    @EnableHystrix
    public class OrderHystrixMain80
    {
        
        public static void main(String[] args)
        {
        
            SpringApplication.run(OrderHystrixMain80.class,args);
        }
    }

1.  controller

@GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/{id}")
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentTimeOutFallbackMethod",commandProperties = {
        
            @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="1500")
    })
    public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        
        int age = 10/0;
        String result = paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
        return result;
    }
    public String paymentTimeOutFallbackMethod(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        
        return "我是消费者80,对方支付系统繁忙请10秒钟后再试或者自己运行出错请检查自己,o(╥﹏╥)o";
    }

一旦调用服务方法失败并抛出了错误信息后,会自动调用@HystrixCommand标注好的fallbckMethod调用类中的指定方法

1.  配置全局统一FallBack方法  
    之前每个方法都对应一个兜底方法，技术上可行，但代码高度冗余。

@RestController
    @Slf4j
    @DefaultProperties(defaultFallback = "payment_Global_FallbackMethod")
    public class OrderHystirxController
    {
        
        @Resource
        private PaymentHystrixService paymentHystrixService;
    
        @GetMapping("/consumer/payment/hystrix/timeout/{id}")
        @HystrixCommand
        public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id)
        {
        
            int age = 10/0;
            String result = paymentHystrixService.paymentInfo_TimeOut(id);
            return result;
        }
    
        // 下面是全局fallback方法
        public String payment_Global_FallbackMethod()
        {
        
            return "Global异常处理信息，请稍后再试，/(ㄒoㄒ)/~~";
        }
    }

1.  通过Feign与业务逻辑解耦

feign:
      hystrix:
        enabled: true

根据已经有的PaymentHystrixService接口,重新新建一个类(PaymentFallbackService)实现接口,统一为接口里面的方法进行异常处理

@Component
    @FeignClient(value = "CLOUD-PROVIDER-HYSTRIX-PAYMENT" ,fallback = PaymentFallbackService.class)
    public interface PaymentHystrixService
    {
        
        @GetMapping("/payment/hystrix/ok/{id}")
        public String paymentInfo_OK(@PathVariable("id") Integer id);
    
        @GetMapping("/payment/hystrix/timeout/{id}")
        public String paymentInfo_TimeOut(@PathVariable("id") Integer id);
    }

@Component
    public class PaymentFallbackService implements PaymentHystrixService
    {
        
        @Override
        public String paymentInfo_OK(Integer id)
        {
        
            return "-----PaymentFallbackService fall back-paymentInfo_OK ,o(╥﹏╥)o";
        }
    
        @Override
        public String paymentInfo_TimeOut(Integer id)
        {
        
            return "-----PaymentFallbackService fall back-paymentInfo_TimeOut ,o(╥﹏╥)o";
        }
    }

## 服务熔断 ##

### 微服务提供者 ###

在服务降级的基础上进行代码补充

//=====服务熔断
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "paymentCircuitBreaker_fallback",commandProperties = {
        
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),// 是否开启断路器
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "10"),// 请求次数
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "10000"), // 时间窗口期
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "60"),// 失败率达到多少后跳闸
    })
    public String paymentCircuitBreaker(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        
        if(id < 0)
        {
        
            throw new RuntimeException("******id 不能负数");
        }
        String serialNumber = IdUtil.simpleUUID();
    
        return Thread.currentThread().getName()+"\t"+"调用成功，流水号: " + serialNumber;
    }
    public String paymentCircuitBreaker_fallback(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        
        return "id 不能负数，请稍后再试，/(ㄒoㄒ)/~~   id: " +id;
    }

### 原理 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70]

@HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "20"),// 请求次数
    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "10000"), // 时间窗口期
    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "50"),// 失败率达到多少后跳闸

涉及到的三个重要参数：

1.  快照时间窗：断路器确定是否打开需要统计一些请求和错误数据，统计的时间范围就是快照时间窗，默认最近的10s
2.  请求总数阈值：在快照时间窗内，必须满足请求总数阈值才有资格熔断，默认20.如果Hystrix命令的调用次数不足20次，即使所有的请求都超时或其他原因失败，断路器都不会打开。
3.  错误百分比阈值：当请求总数在时间快照窗内超过了阈值，比如发生了30次调用，如果在这30次调用中，有15次或以上发生了异常，也就是超过了50%的错误百分比，在默认设定50%阈值情况下，断路器将会打开。

当请求次数满足一定的阈值，当失败率打到阈值的时候，断路器会开启，所有请求都不再进行转发，默认5s后，断路器变为半开半闭状态，放行1个请求进行转发，如果成功，短路关闭，如果失败，断路器重新开启，重置5s。

所有属性配置：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

# 工作流程 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

1.  构造一个`HystrixCommand`或者`HystrixObservableCommand`对象
2.  执行一条指令
3.  是否响应缓存
4.  断路器是否开启
5.  线程池、队列、信号量是否已满
6.  执行`HystrixCommand.run()`或者`HystrixObservableCommand.construct()`
7.  计算链路健康
8.  Get FallBack
9.  SuccessFully Response.

# 服务监控HystrixDashboard #

除了隔离依赖服务的调用以外，Hystrix还提供了准实时的调用监控（Hystrix DashBoard），Hystrix会持续地记录所有通过Hystrix发起的请求的执行信息，并以统计报表和图形的形式展示给用户，包括每秒执行多少请求多少成功多少失败等。Netflix通过Hystrix-metrics-event-stream项目实现了对以上指标的监控。SpringCloud也提供了Hystrix DashBoard的整合。将监控内容转化成可视化界面。

## 实现 ##

1.  pom

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

1.  yaml

server:
      port: 9001

1.  主启动类

@SpringBootApplication
    @EnableHystrixDashboard
    public class HystrixDashboardMain9001
    {
        
        public static void main(String[] args) {
        
                SpringApplication.run(HystrixDashboardMain9001.class, args);
        }
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
4. 微服务提供者主启动类

@SpringBootApplication
    @EnableEurekaClient
    @EnableCircuitBreaker
    public class PaymentHystrixMain8001
    {
        
        public static void main(String[] args) {
        
                SpringApplication.run(PaymentHystrixMain8001.class, args);
        }
    
    
        /**
         *此配置是为了服务监控而配置，与服务容错本身无关，springcloud升级后的坑
         *ServletRegistrationBean因为springboot的默认路径不是"/hystrix.stream"，
         *只要在自己的项目里配置上下面的servlet就可以了
         */
        @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;
        }
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]  
![在这里插入图片描述][20200411133833976.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

# 参考Demo #

[https://github.com/zzyybs/atguigu\_spirngcloud2020][https_github.com_zzyybs_atguigu_spirngcloud2020]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20230528/8f0f47932c88453283055ec5ab185044.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20230528/33cc81fe11ee4286bb9496c0e55d05af.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230528/7ea86ad808fb4930bdd7ab85f7d5f76f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20230528/93525c7c9a9b4622a70eba074fdde971.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20230528/1a8c706b8d6b4e5d8378c732cfce96b3.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: /images/20230528/660e8220981146f7bf42063f9dc038c1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: /images/20230528/6328a857e49d4cc3ad09c1879eff25bd.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: /images/20230528/c29af467e2fb43eaa2492e379776e355.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: /images/20230528/e5cd50fbddd4422c9236e521ecf5da2d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: /images/20230528/63c6bca395cd41078079f8590abeb6b2.png
[20200411133833976.png]: /images/20230528/a7fc40bc2d094c7ebebc63b5504455d7.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0NoaWxsX0x5bg_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: /images/20230528/0151fb39218c4e5eb781d75beccea3a5.png
[https_github.com_zzyybs_atguigu_spirngcloud2020]: https://github.com/zzyybs/atguigu_spirngcloud2020