还在手写重试机制？试试Spring-Retry吧

- 日理万妓 2023-10-13 22:51 85阅读 0赞

在工作中，我们经常会碰到需要调用远程方法的业务，这时候，如果超时了，或者异常了，我们都会让其重试几次，达到一定的重试次数以后，就返回异常信息，今天我们就来了解下Spring-Retry的用法以及实现原理是怎么样的

## Spring-Retry用法 ##

因为Spring-Retry是基于Spring AOP机制实现的，所以需要引入AOP依赖

js复制代码<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
    <project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
             xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
        <parent>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
            <version>2.7.2</version>
            <relativePath/> 
        </parent>
        <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    
        <artifactId>spring-retry</artifactId>
    
        <dependencies>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.retry</groupId>
                <artifactId>spring-retry</artifactId>
            </dependency>
            <dependency>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
            </dependency>
        </dependencies>
    
    </project>

启动类

js复制代码@RestController
    //开启Spring-Retry重试机制
    @EnableRetry
    @SpringBootApplication
    public class App {
    
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(App.class,args);
        }
    
    
        @Resource
        private RetryService retryService;
    
    
        @GetMapping("/test")
        public String test(@RequestParam("code") Integer code) throws Exception{
            retryService.retry(code);
            return "ok";
        }
    }

js复制代码package com.coco.service.impl;
    
    import com.coco.service.RetryService;
    import org.springframework.retry.annotation.Backoff;
    import org.springframework.retry.annotation.Recover;
    import org.springframework.retry.annotation.Retryable;
    import org.springframework.stereotype.Service;
    
    import java.io.IOException;
    
    @Service
    public class RetryServiceImpl implements RetryService {
    
        /**
         * value：抛出指定异常才会重试
         * include：和value一样，默认为空，当exclude也为空时，默认所有异常
         * exclude：指定不处理的异常
         * maxAttempts：最大重试次数，默认3次
         * backoff：重试等待策略，
         * 默认使用@Backoff，@Backoff的value默认为1000L，我们设置为2000； 以毫秒为单位的延迟（默认 1000）
         * multiplier（指定延迟倍数）默认为0，表示固定暂停1秒后进行重试，如果把multiplier设置为1.5，则第一次重试为2秒，第二次为3秒，第三次为4.5秒。
         */
        @Retryable(value = RuntimeException.class,maxAttempts = 3,backoff = @Backoff(delay = 2000,multiplier = 1.5))
        @Override
        public void retry(int code) throws Exception {
            System.out.println("retry被调用了");
            if (code==0){
                throw new IOException("调用失败，重试");
            }
            System.out.println("调用成功");
        }
    
    
        /**
         * Spring-Retry还提供了@Recover注解，用于@Retryable重试失败后处理方法。
         * 如果不需要回调方法，可以直接不写回调方法，那么实现的效果是，重试次数完了后，如果还是没成功没符合业务判断，就抛出异常。
         * 可以看到传参里面写的是 Exception e，这个是作为回调的接头暗号（重试次数用完了，还是失败，我们抛出这个Exception e通知触发这个回调方法）。
         * 注意事项：
         * 方法的返回值必须与@Retryable方法一致
         * 方法的第一个参数，必须是Throwable类型的，建议是与@Retryable配置的异常一致，其他的参数，需要哪个参数，写进去就可以了（@Recover方法中有的）
         * 该回调方法与重试方法写在同一个实现类里面
         *
         * 由于是基于AOP实现，所以不支持类里自调用方法
         * 如果重试失败需要给@Recover注解的方法做后续处理，那这个重试的方法不能有返回值，只能是void
         * 方法内不能使用try catch，只能往外抛异常
         * @Recover注解来开启重试失败后调用的方法(注意,需跟重处理方法在同一个类中)，此注解注释的方法参数一定要是@Retryable抛出的异常，否则无法识别，可以在该方法中进行日志处理。
         */
        @Recover
        public void recover(Exception e, int code){
            System.out.println("回调方法执行！！！！");
            //记日志到数据库 或者调用其余的方法
            System.out.println("异常信息:"+e.getMessage());
        }
    }

启动项目，浏览器访问 [http://localhost:8080/test?code=0][http_localhost_8080_test_code_0] 即可看到效果了

其实Spring-Retry的用法还是很简单的，接下来我们来分析下它的底层是如何实现的

## Spring-Retry底层实现原理 ##

其实当你要去查看一个框架的底层实现原理的时候，最难的就是找入口，你首先要找到该从哪里开始分析，这是最难。在这里我分享二个我看源码的小技巧

*  首先看注解，比如我们这里的启动类上的@EnableRetry

js复制代码@Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @EnableAspectJAutoProxy(proxyTargetClass = false)
    //注解里我们尤其要关注@Import注解，因为这是Spring将一个Bean注入到容器中的
    @Import(RetryConfiguration.class)
    @Documented
    public @interface EnableRetry {
    
       /**
        * Indicate whether subclass-based (CGLIB) proxies are to be created as opposed to
        * standard Java interface-based proxies. The default is {@code false}.
        * @return whether to proxy or not to proxy the class
        */
       boolean proxyTargetClass() default false;
    
    }

RetryConfiguration.class实现了InitializingBean接口，那么在这个类初始化之后就会调用afterPropertiesSet()方法

![image.png][]

![get_code_ZDFiMmYzMmJiYzllOTcxYzRiYTlkZTBhZGY4OTNhNWEsMTY5MDE2NTM4MTI3NA][]

但是看了这个方法之后，我们也很难找到入口的地方，唯一能看到的就是构建AOP的切面和通知

js复制代码@Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
       this.retryContextCache = findBean(RetryContextCache.class);
       this.methodArgumentsKeyGenerator = findBean(MethodArgumentsKeyGenerator.class);
       this.newMethodArgumentsIdentifier = findBean(NewMethodArgumentsIdentifier.class);
       this.retryListeners = findBeans(RetryListener.class);
       this.sleeper = findBean(Sleeper.class);
       Set<Class<? extends Annotation>> retryableAnnotationTypes = new LinkedHashSet<Class<? extends Annotation>>(1);
       retryableAnnotationTypes.add(Retryable.class);
       
       //构建AOP切面和通知
       this.pointcut = buildPointcut(retryableAnnotationTypes);
       this.advice = buildAdvice();
       if (this.advice instanceof BeanFactoryAware) {
          ((BeanFactoryAware) this.advice).setBeanFactory(this.beanFactory);
       }
    }

既然我们从注解不能找到入口，那么就从日志入手

*  看日志

![image.png][image.png 1]

![get_code_ZmUyZmU5MDA4YjI2Mjk3N2JlYjU1M2QxODk5MzcxMDksMTY5MDE2NTM4MTI3NA][]

通过日志我们可以看到 RetryOperationsInterceptor.invoke()这段方法，那么在执行重试的时候，肯定也调用这个方法，所以我们直接进入到这个类中，RetryOperationsInterceptor本质是一个拦截器，从类名我们可以推断出，这个拦截器就是拦截有@Retryable注解的方法

![image.png][image.png 2]

![get_code_YjA2NWFmMDFhMDM2M2RiYzE1NGQyMjBkM2MyZTE1MzYsMTY5MDE2NTM4MTI3NA][]

所以我们可以直接关注拦截器的核心方法invoke()

js复制代码@Override
    public Object invoke(final MethodInvocation invocation) throws Throwable {
    
       String name;
       if (StringUtils.hasText(this.label)) {
          name = this.label;
       }
       else {
          name = invocation.getMethod().toGenericString();
       }
       final String label = name;
    
       //初始化重试机制的回调函数，这里是重点，在重试执行我们的业务逻辑的时候，就会进入到
       //这里回调函数中，然后执行doWithRetry()方法，但是第一次只是初始化，并不会进入到这里面
       RetryCallback<Object, Throwable> retryCallback = new MethodInvocationRetryCallback<Object, Throwable>(
             invocation, label) {
    
          @Override
          public Object doWithRetry(RetryContext context) throws Exception {
    
             context.setAttribute(RetryContext.NAME, this.label);
    
             if (this.invocation instanceof ProxyMethodInvocation) {
                context.setAttribute("___proxy___", ((ProxyMethodInvocation) this.invocation).getProxy());
                try {
                   return ((ProxyMethodInvocation) this.invocation).invocableClone().proceed();
                }
                catch (Exception e) {
                   throw e;
                }
                catch (Error e) {
                   throw e;
                }
                catch (Throwable e) {
                   throw new IllegalStateException(e);
                }
             }
             else {
                throw new IllegalStateException(
                      "MethodInvocation of the wrong type detected - this should not happen with Spring AOP, "
                            + "so please raise an issue if you see this exception");
             }
          }
    
       };
    
       //还记得我们在自己RetryServiceImpl中实现了一个方法recover()，并且用@Recover标记
       //如果我们实现了这个方法，那么this.recoverer就不为空，就会进入到if分支里面去
       //最后调用this.retryOperations.execute()方法
       if (this.recoverer != null) {
          ItemRecovererCallback recoveryCallback = new ItemRecovererCallback(invocation.getArguments(),
                this.recoverer);
          try {
             Object recovered = this.retryOperations.execute(retryCallback, recoveryCallback);
             return recovered;
          }
          finally {
             RetryContext context = RetrySynchronizationManager.getContext();
             if (context != null) {
                context.removeAttribute("__proxy__");
             }
          }
       }
       
       //如果我们自己没有实现recover()方法，那么this.recoverer就等于null，就会直接进入到这里面来了
       return this.retryOperations.execute(retryCallback);
    
    }

js复制代码public final <T, E extends Throwable> T execute(RetryCallback<T, E> retryCallback,
          RecoveryCallback<T> recoveryCallback) throws E {
       //继续进入doExecute方法
       return doExecute(retryCallback, recoveryCallback, null);
    }

js复制代码protected <T, E extends Throwable> T doExecute(RetryCallback<T, E> retryCallback,
          RecoveryCallback<T> recoveryCallback, RetryState state) throws E, ExhaustedRetryException {
    
       //RetryPolicy这个对象包含二个属性
       //maxAttempts：也就是重试的最大次数，当达到这个次数之后就不会再次重试了
       //retryableClassifier：还记得我们加在方法上的@Retryable(value = RuntimeException.class,maxAttempts = 3,backoff = @Backoff(delay = 2000,multiplier = 1.5))
       //这里设置了一个异常类型，表示的是只有返回的是这个类型的异常才会进行重试
       //如果返回的是其它类型的异常就不会进行重试，所以retryableClassifier这个值就是保存注解
       //里面value设置的异常类型
       RetryPolicy retryPolicy = this.retryPolicy;
       BackOffPolicy backOffPolicy = this.backOffPolicy;
    
       //初始化我们当前线程重试的上下文
       //在上下文中有一个很重的属性count,初始化的时候这个值为0，后续重试一次，这个值就会加1
       RetryContext context = open(retryPolicy, state);
       
       //将上下文保存到ThreadLocal中，也是防止并发安全
       RetrySynchronizationManager.register(context);
    
       Throwable lastException = null;
    
       boolean exhausted = false;
       try {
    
          // 给客户一个机会来增强上下文。。。，这里不是重点
          boolean running = doOpenInterceptors(retryCallback, context);
          if (!running) {
             throw new TerminatedRetryException("Retry terminated abnormally by interceptor before first attempt");
          }
          BackOffContext backOffContext = null;
          Object resource = context.getAttribute("backOffContext");
    
          if (resource instanceof BackOffContext) {
             backOffContext = (BackOffContext) resource;
          }
    
          if (backOffContext == null) {
             backOffContext = backOffPolicy.start(context);
             if (backOffContext != null) {
                context.setAttribute("backOffContext", backOffContext);
             }
          }
    
         
         //核心方法
         //这里就是重试机制实现的核心实现，首先这里是一个while循环
         //我们看第一个方法canRetry(retryPolicy, context),意思就是是否可以重试
          while (canRetry(retryPolicy, context) && !context.isExhaustedOnly()) {
             try {
                
                lastException = null;
                //如果可以重试，就会执行doWithRetry()方法
                //在之前我们分析RetryOperationsInterceptor类中的invoke()方法的时候，在那里
                //已经实现了回调方法，所以此时就会进入到那个回调方法中
                return retryCallback.doWithRetry(context);
             }
             catch (Throwable e) {
    
                lastException = e;
    
                try {
                   registerThrowable(retryPolicy, state, context, e);
                }
                catch (Exception ex) {
                   throw new TerminatedRetryException("Could not register throwable", ex);
                }
                finally {
                   doOnErrorInterceptors(retryCallback, context, e);
                }
    
                if (canRetry(retryPolicy, context) && !context.isExhaustedOnly()) {
                   try {
                      backOffPolicy.backOff(backOffContext);
                   }
                   catch (BackOffInterruptedException ex) {
                      lastException = e;
                      throw ex;
                   }
                }
    
               
                if (shouldRethrow(retryPolicy, context, state)) {
                   if (this.logger.isDebugEnabled()) {
                      this.logger.debug("Rethrow in retry for policy: count=" + context.getRetryCount());
                   }
                   throw RetryTemplate.<E>wrapIfNecessary(e);
                }
    
             }
    
          
             if (state != null && context.hasAttribute(GLOBAL_STATE)) {
                break;
             }
          }
    
          exhausted = true;
          return handleRetryExhausted(recoveryCallback, context, state);
    
       }
       catch (Throwable e) {
          throw RetryTemplate.<E>wrapIfNecessary(e);
       }
       finally {
          //清除上下文信息
          close(retryPolicy, context, state, lastException == null || exhausted);
          doCloseInterceptors(retryCallback, context, lastException);
          //将ThreadLocal中的上下文信息清除1掉
          RetrySynchronizationManager.clear();
       }
    
    }

在上述中我们发现有两个核心的方法，一个就是 canRetry(retryPolicy, context),还有一个就是retryCallback.doWithRetry(context);

js复制代码protected boolean canRetry(RetryPolicy retryPolicy, RetryContext context) {
       //进入这个方法
       return retryPolicy.canRetry(context);
    }

具体的实现类是SimpleRetryPolicy

js复制代码public boolean canRetry(RetryContext context) {
       Throwable t = context.getLastThrowable();
       
       //retryForException(t)：判断返回的异常是否跟我们注解设置的异常类型一致，
       //                      在分析RetryPolicy对象中有个属性就保存了我们注解设置的异常类型
       //context.getRetryCount() < getMaxAttempts()：重试次数是否已经达到了我们设置的最大次数
       return (t == null || retryForException(t)) && context.getRetryCount() < getMaxAttempts();
    }

如果返回的异常类型与我们设置的一样，并且重试次数还没有达到，那么就会进入到while循环中执行retryCallback.doWithRetry(context);方法

js复制代码
    //这段代码就是RetryOperationsInterceptor拦截器中的invoke()方法，我把这段代码截取出来了
    
    RetryCallback<Object, Throwable> retryCallback = new MethodInvocationRetryCallback<Object, Throwable>(invocation, name) {
        
        //执行这段方法
        public Object doWithRetry(RetryContext context) throws Exception {
            context.setAttribute("context.name", this.label);
            if (this.invocation instanceof ProxyMethodInvocation) {
                context.setAttribute("___proxy___", ((ProxyMethodInvocation)this.invocation).getProxy());
    
                try {
                    // 这里就是执行我们自己的业务逻辑了，如果有异常就抛出，然后在重试机制的
                    // while循环中捕获，继而判断异常是否符合并且重试次数是否达到，如果条件符合
                    //就继续重试执行，如果不符合，就不会再重试了
                    return ((ProxyMethodInvocation)this.invocation).invocableClone().proceed();
                } catch (Exception var3) {
                    throw var3;
                } catch (Error var4) {
                    throw var4;
                } catch (Throwable var5) {
                    throw new IllegalStateException(var5);
                }
            } else {
                throw new IllegalStateException("MethodInvocation of the wrong type detected - this should not happen with Spring AOP, so please raise an issue if you see this exception");
            }
        }
    };

所以在我们使用Spring-Retry的时候，设置的异常类型一定要一致，否则这个重试机制就不会生效了

[http_localhost_8080_test_code_0]: https://link.juejin.cn/?target=http%3A%2F%2Flocalhost%3A8080%2Ftest%3Fcode%3D0
[image.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e473be4b092beffd8f2a9357b241ab8d.webp?x-oss-process=image/format,png
[get_code_ZDFiMmYzMmJiYzllOTcxYzRiYTlkZTBhZGY4OTNhNWEsMTY5MDE2NTM4MTI3NA]: https://mp.toutiao.com/mp/agw/article_material/open_image/get?code=ZDFiMmYzMmJiYzllOTcxYzRiYTlkZTBhZGY4OTNhNWEsMTY5MDE2NTM4MTI3NA==
[image.png 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/cb230749b633dba010e5b2d8ece4ca18.webp?x-oss-process=image/format,png
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