springcloud五大神兽之Hystrix介绍

2024-01-30 15:13:52

① Hystrix是什么？
Hystrix，英文意思是豪猪，全身是刺，刺是一种保护机制。Hystrix也是Netflix公司的一款组件。
② Hystrix可以做什么？
实现服务熔断降级处理，保护微服务，防止雪崩效应发生。
③ 雪崩效应
当单个服务出现问题，调用这个服务的请求就出现线程阻塞，此时若有大量的请求涌入，容器的线程资源就会被消耗完毕导致服务瘫痪。
1.微服务中，一个请求可能需要多个微服务接口才能实现，会形成复杂的调用链路。
2.如果某服务出现异常，请求阻塞，用户得不到响应，容器中线程不会释放，于是越来越多用户请求堆积，越来越多线程阻塞。
3.单服务器支持线程和并发数有限，请求如果一直阻塞，会导致服务器资源耗尽，从而导致所有其他服务都不可用，从而形成雪崩效应；
比如下图场景：

对于同步调用，当库存服务不可用时，商品服务请求线程被阻塞，当有大批量请求调用库存服务时，最终可能导致整个商品服务资源耗尽，无法继续对外提供服务。服务与服务之间的依赖性，故障会传播，会对整个微服务系统造成不可估量的严重后果，这就是常说的服务故障的“雪崩效应”。

如果一个应用不能对来自依赖的故障进行隔离，那该应用本身就处在被拖垮的风险中。因此，为了构建稳定、可靠的分布式系统，我们的服务应当具有自我保护能力，当依赖服务不可用时，当前服务启动自我保护功能，从而避免发生雪崩效应。
④ 熔断器状态
（1）全开状态Open 所有请求都会被降级
（2）半开状态HalfOpen
（3）关闭状态Closed（默认熔断器关闭），所有请求正常访问
⑤ 关系转换
（1）默认情况下，服务均正常运行，熔断器处于关闭状态；
（2）当某个服务出现故障时，其它服务发请求访问当前服务（已故障）失败，Hystrix框架会对请求情况进行计数操作，在一定的时间内，失败的请求百分比达到阈值（极限值）时（默认失败比例的阈值是50%，请求次数最低不少于20次），则自动触发熔断机制，熔断器状态转为全开状态；

（3）熔断器全开5s后，会进入半开状态（熔断器判断下次请求的返回状况，若成功，熔断器切回关闭状态，若失败，熔断器切回全开状态）；
2.6 Hystrix案例演示
0 局部熔断
目标：服务提供者的服务出现了故障，服务消费者快速失败给用户友好提示，体验服务降级。
① 导入坐标依赖

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

② 开启熔断注解
在服务消费者的启动类上加上开启熔断注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableCircuitBreaker   //开启熔断
//@EnableFeignClients(basePackages = {"com.swk.feign"})
public class UserConsumerSpringBootApplication {
public static void main(String[] args) {    SpringApplication.run(UserConsumerSpringBootApplication.class,args);
    }

    @Bean
    @LoadBalanced   //开启ribbon负载均衡，默认是轮询
    public RestTemplate restTemplate(){
        return new RestTemplate();
    }
}

③ 服务降级处理
被调用服务中的方法发生故障时，则返回默认的数据给用户，此操作叫服务降级。其他方法可用，该方法不可用，只是降低权限。
在对应的服务消费者一方添加一个降级处理方法，直接让该方法处理用户的请求。

@RequestMapping("/consumer")
@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;

    @Autowired
    DiscoveryClient discoveryClient;
    /**
     * 服务降级处理方法
     * 当某个方法发生异常或者执行超时的时候，则直接让该方法处理用户的请求
     * @param id
     * @return
     */
    public User failBack(Integer id){
        User user = new User();
        user.setName("服务降级~~默认处理");
        return user;
    }
    @GetMapping(value = "/{id}")
    //@HystrixCommand(fallbackMethod = "failBack")    //局部服务降级
    public User queryById(@PathVariable("id") Integer id){

       /* String url = "http://localhost:8081/user/find/" + id ;
        return restTemplate.getForObject(url,User.class);*/

        //基于DiscoveryClient对象来访问
        /*List<ServiceInstance> userProducer = discoveryClient.getInstances("user-producer");
        ServiceInstance serviceInstance = userProducer.get(0);
        String url = "http://" + serviceInstance.getHost()+":"+serviceInstance.getPort() + "/user/find/" + id;
        return restTemplate.getForObject(url,User.class);*/
        //基于服务名称来访问
        String url = "http://user-producer/user/find/"+id;
        return restTemplate.getForObject(url,User.class);
    }
}

④ 指定服务降级调用
在有可能发生问题的方法上添加降级处理调用，添加@HystrixCommand注解并指定降级处理方法。

@RequestMapping("/consumer")
@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    RestTemplate restTemplate;
    @Autowired
    DiscoveryClient discoveryClient;
    /**
     * 服务降级处理方法
     * 当某个方法发生异常或者执行超时的时候，则直接让该方法处理用户的请求
     * @param id
     * @return
     */
    public User failBack(Integer id){
        User user = new User();
        user.setName("服务降级~~默认处理");
        return user;
    }
    @GetMapping(value = "/{id}")
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "failBack")    //局部服务降级
    public User queryById(@PathVariable("id") Integer id){
       /* String url = "http://localhost:8081/user/find/" + id ;
        return restTemplate.getForObject(url,User.class);*/

        //基于DiscoveryClient对象来访问
        /*List<ServiceInstance> userProducer = discoveryClient.getInstances("user-producer");
        ServiceInstance serviceInstance = userProducer.get(0);
        String url = "http://" + serviceInstance.getHost()+":"+serviceInstance.getPort() + "/user/find/" + id;
        return restTemplate.getForObject(url,User.class);*/
        //基于服务名称来访问
        String url = "http://user-producer/user/find/"+id;
        return restTemplate.getForObject(url,User.class);
    }
}

⑤ 制造异常
服务提供者中被调用方法添加异常，用于演示调用服务降级方法，给出默认的返回值.

@RequestMapping("/user")
@RestController
public class UserController {
    @Autowired
    UserService userService;
    @RequestMapping("/find/{id}")
    public User findByUserId(@PathVariable("id") Integer id){
//制造异常
        if (id==3){
            throw new RuntimeException("aaa");
        }
        //演示熔断超时，服务降级
        /*try {
            System.out.println("正在睡觉");
            Thread.sleep(5000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }*/
        User user = userService.findByUserId(id);
        user.setName(user.getUsername()+"user_producer");
        return user;
    }
}

⑥ 测试
启动EurekaServer注册中心、服务提供者，服务消费者，请求http://localhost:18082/consumer/3，查看效果

⑦ 其它熔断策略配置解析

# 配置熔断策略：
hystrix:
 command:
   default:
     circuitBreaker:
        # 强制打开熔断器 默认false关闭的。测试配置是否生效
        #forceOpen: false
        # 触发熔断错误比例阈值，默认值50% 10个请求有5个被拒绝访问，则开启熔断
        #errorThresholdPercentage: 50
        # 熔断后休眠时长，默认值5秒 熔断器开启5s后，在关闭
        #sleepWindowInMilliseconds: 10000
        # 熔断触发最小请求次数，默认值是20 累计请求20次无响应，开启熔断
        #requestVolumeThreshold: 10
      execution:
        isolation:
          thread:
            # 熔断超时设置，默认为1秒 过了超时时间后，做服务降级，给用户的请求返回设置的默认值
           timeoutInMilliseconds: 2000

⑧ 超时时间设置
设置超时时间之后，在该时间段内，调用服务提供者的问题方法，不会触发熔断，过了这个时间（比如5s后），则开启熔断。
（1）修改服务提供者方法，休眠3秒钟

@RequestMapping("/user")
@RestController
public class UserController {

    @Autowired
    UserService userService;

    @RequestMapping("/find/{id}")
    public User findByUserId(@PathVariable("id") Integer id){
        if (id==3){
            throw new RuntimeException("aaa");
        }
        //演示熔断超时，服务降级
        try {
            System.out.println("正在睡觉");
            Thread.sleep(3000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        User user = userService.findByUserId(id);
        user.setName(user.getUsername()+"user_producer");
        return user;
    }
}

（2）修改服务消费者的application.yml文件，设置超时时间为5s，不会熔断

# 配置熔断策略：
hystrix:
 command:
   default:
     circuitBreaker:
        # 强制打开熔断器 默认false关闭的。测试配置是否生效
        #forceOpen: false
        # 触发熔断错误比例阈值，默认值50% 10个请求有5个被拒绝访问，则开启熔断
        #errorThresholdPercentage: 50
        # 熔断后休眠时长，默认值5秒 熔断器开启5s后，在关闭
        #sleepWindowInMilliseconds: 10000
        # 熔断触发最小请求次数，默认值是20 累计请求20次无响应，开启熔断
        #requestVolumeThreshold: 10
      execution:
        isolation:
          thread:
            # 熔断超时设置，默认为1秒 过了超时时间后，做服务降级，给用户的请求返回设置的默认值
           timeoutInMilliseconds: 5000

（3）发生请求访问

（4）修改服务提供者方法，休眠6秒钟，这时超时时间是5s，过了超时时间仍调用不到服务，此时触发熔断，服务降级

⑨ 熔断触发最小请求次数测试
设置最小请求次数为2，第一次正常发请求访问，获取不到数据，自动发送第二次请求，若仍获取不到数据，则触发熔断，服务降级。

1 全局熔断
两种编写方式：编写在类上，编写在方法上。在类的上边对类的所有方法都生效。在方法上，仅对当前方法有效。
① 方法上服务降级
@HystrixCommand(fallbackMethod=“failBack”)用来声明一个降级逻辑的fallback兜底方法
② 类上默认服务降级
（1）在服务消费者一方UserController中，添加一个全局熔断方法

/****
 * 全局的服务降级处理方法
 * @return
 */
public User defaultFailBack(){
    User user = new User();
    user.setUsername("Default-服务降级,默认处理！");
    return  user;
}

（2）服务消费者一方，调用服务的问题方法上，去除@HystrixCommand注解，改为@HystrixCommand

@GetMapping(value = "/{id}")
//@HystrixCommand(fallbackMethod = "failBack")    //局部服务降级
@HystrixCommand                                 //全局服务降级
public User queryById(@PathVariable("id") Integer id){
    //基于服务名称来访问
    String url = "http://user-producer/user/find/"+id;
    return restTemplate.getForObject(url,User.class);
}

（3）在服务消费方的UserController类上添加
@DefaultProperties(defaultFallback = “defaultFailBack”)，然后启动访问

2 要知
① 什么是线程隔离？
是指Hystrix为每个依赖服务调用一个小的线程池，如果线程池用尽，调用立即被拒绝，默认不采用排队。
② 什么是服务降级？
（兜底方法）优先保证核心服务，而非核心服务不可用或弱可用。触发Hystrix服务降级的情况：线程池已满、请求超时。

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