Spring Cloud实战05-- Hystrix断路器

Dear 丶 2024-04-17 05:49 54阅读 0赞

# Hystrix断路器 #

### 什么是Hystrix ###

Hystrix,英文意思是豪猪，全身是刺，看起来就不好惹，是一种保护机制。  
Hystix是Netflix开源的一个**延迟和容错库，用于隔离访问远程服务、第三方库，防止出现级联失败**。

### 雪崩问题 ###

微服务中，服务间调用关系错综复杂，一个请求，可能需要调用多个微服务接口才能实现，会形成非常复杂的调用链路：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTcwNDY0_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
如图，一次业务请求，需要调用A、P、H、I四个服务，这四个服务又可能调用其它服务。  
如果此时，某个服务出现异常：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTcwNDY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]例如微服务I发生异常，请求阻塞，用户不会得到响应，则tomcat的这个线程不会释放，于是越来越多的用户请求到来，越来越多的线程会阻塞：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTcwNDY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
**服务器支持的线程和并发数有限，请求一直阻塞，会导致服务器资源耗尽，从而导致所有其它服务都不可用，形成雪崩效应。**

这就好比，一个汽车生产线，生产不同的汽车，需要使用不同的零件，如果某个零件因为种种原因无法使用，那么就会造成整台车无法装配，陷入等待零件的状态，直到零件到位，才能继续组装。 此时如果有很多个车型都需要这个零件，那么整个工厂都将陷入等待的状态，导致所有生产都陷入瘫痪。一个零件的波及范围不断扩大。

Hystix解决雪崩问题的手段有两个：

*  线程隔离
 *  服务熔断

### 线程隔离，服务降级 ###

#### 原理 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTcwNDY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
Hystrix为每个依赖服务调用分配一个小的线程池，如果线程池已满调用将被立即拒绝，默认不采用排队.加速失败判定时间。

用户的请求将不再直接访问服务，而是通过线程池中的空闲线程来访问服务，如果**线程池已满**，或者**请求超时**，则会进行降级处理，什么是服务降级？

> 服务降级：优先保证核心服务，而非核心服务不可用或弱可用。

用户的请求故障时，不会被阻塞，更不会无休止的等待或者看到系统崩溃，至少可以看到一个执行结果（例如返回友好的提示信息） 。

服务降级虽然会导致请求失败，但是不会导致阻塞，而且最多会影响这个依赖服务对应的线程池中的资源，对其它服务没有响应。

触发Hystix服务降级的情况：

*  线程池已满
 *  请求超时

#### 动手实践 ####

##### 引入依赖 #####

首先在bubbletg-consumer的pom.xml中引入Hystrix依赖：

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

##### 开启熔断 #####

@SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient // 开启Eureka客户端
    @EnableCircuitBreaker //开启熔断器Hystrix
    public class ServiceConsumerApplication {
    
        @Bean
        @LoadBalanced
        public RestTemplate restTemplate() {
            return new RestTemplate();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(ServiceConsumerApplication.class, args);
        }
    
    }

可以看到，我们类上的注解越来越多，在微服务中，经常会引入上面的三个注解，于是Spring就提供了一个组合注解：@SpringCloudApplication

//@SpringBootApplication
    //@EnableDiscoveryClient // 开启Eureka客户端
    //@EnableCircuitBreaker //开启熔断器Hystrix
    @SpringCloudApplication
    public class ServiceConsumerApplication {
    
        @Bean
        @LoadBalanced
        public RestTemplate restTemplate() {
            return new RestTemplate();
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(ServiceConsumerApplication.class, args);
        }
    
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTcwNDY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]因此，我们可以使用这个组合注解来代替之前的3个注解。

##### 编写降级逻辑 #####

我们改造bubbletg-consumer，当目标服务的调用出现故障，我们希望快速失败，给用户一个友好提示。因此需要提前编写好失败时的降级处理逻辑，要使用HystixCommond来完成：

@Controller
    @RequestMapping("consumer/user")
    public class UserController {
    
        @Autowired
        private RestTemplate restTemplate;
    
        @GetMapping
        @ResponseBody
        @HystrixCommand(fallbackMethod = "queryUserByIdFallBack")
        public String queryUserById(@RequestParam("id") Long id) {
            String user = this.restTemplate.getForObject("http://service-provider/user/" + id, String.class);
            return user;
        }
    
        /**
         * 降级逻辑的方法，局部 ，返回值，参数类型一样才行
         * @param id
         * @return
         */
        public String queryUserByIdFallBack(Long id){
            return "请求繁忙，请稍后再试！";
        }
    }

要注意，因为熔断的降级逻辑方法必须跟正常逻辑方法保证：**相同的参数列表和返回值声明**。失败逻辑中返回User对象没有太大意义，一般会返回友好提示。所以我们把queryById的方法改造为返回String，反正也是Json数据。这样失败逻辑中返回一个错误说明，会比较方便。

说明：

*  @HystrixCommand(fallbackMethod = “queryByIdFallBack”)：用来声明一个降级逻辑的方法

测试：

当bubbletg-provder正常提供服务时，访问与以前一致。但是当我们将itcast-service-provider停机时，会发现页面返回了降级处理信息：  
![在这里插入图片描述][20190824082448652.png]

##### 默认FallBack #####

我们刚才把fallback写在了某个业务方法上，如果这样的方法很多，那岂不是要写很多。所以我们可以把Fallback配置加在类上，实现默认fallback：

@Controller
    @RequestMapping("consumer/user")
    @DefaultProperties(defaultFallback = "fallBackMethod") // 指定一个类的全局熔断方法
    public class UserController {
    
        @Autowired
        private RestTemplate restTemplate;
    
        @GetMapping
        @ResponseBody
        @HystrixCommand // 标记该方法需要熔断
        public String queryUserById(@RequestParam("id") Long id) {
            String user = this.restTemplate.getForObject("http://service-provider/user/" + id, String.class);
            return user;
        }
    
        /**
         * 熔断方法
         * 返回值要和被熔断的方法的返回值一致
         * 熔断方法不需要参数
         * @return
         */
        public String fallBackMethod(){
            return "请求繁忙，请稍后再试！全局测试。。。。";
        }
    }

*  @DefaultProperties(defaultFallback = “defaultFallBack”)：在类上指明统一的失败降级方法
 *  @HystrixCommand：在方法上直接使用该注解，使用默认的剪辑方法。
 *  defaultFallback：默认降级方法，不用任何参数，以匹配更多方法，但是返回值一定一致  
    ![在这里插入图片描述][20190824082729859.png]

##### 设置超时 #####

在之前的案例中，请求在超过1秒后都会返回错误信息，这是因为Hystix的默认超时时长为1，我们可以通过配置修改这个值：

我们可以通过`hystrix.command.default.execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds`来设置Hystrix超时时间。该配置没有提示。

hystrix:
      command:
        default:
          execution:
            isolation:
              thread:
                timeoutInMilliseconds: 6000 # 设置hystrix的超时时间为6000ms

**改造服务提供者**

改造服务提供者的UserController接口，随机休眠一段时间，以触发熔断：

@GetMapping("{id}")
        public User queryUserById(@PathVariable("id") Long id) {
            try {
                Thread.sleep(6000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return this.userService.queryById(id);
        }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTcwNDY0_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM2NTcwNDY0_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/11/d2ae54aba90d48f0a555866483c9530a.png
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[20190824082448652.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/11/629997f12fbd475dac4c53781db96641.png
[20190824082729859.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/11/f6a1f0ef0b2840a9b6d1ee45d4b432ad.png
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