SpringCloud学习之Hystrix

一、为什么要有断路器

  在分布式系统当中,服务之间调用关系会随着业务的发展而变的复杂,一个服务可能依赖多个服务,服务之间层层依赖也是家常便饭的事情,如果一个服务的瘫痪很有可能导致整个系统的崩溃。比如说,现在每栋房子,每家每户都有电闸,电闸的作用是保证有一家用电出现异常时,电闸进行断电跳闸的操作,这样不至于导致整栋楼用电瘫痪,那么我们的系统也是如此:我们请看下图:

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  SpringCloud学习之Hystrix

这个系统架构中由于服务I的异常(可能是程序运行错误,可能是系统阻塞,可能是负载过重等等),渐渐的导致整个系统崩溃,我们称之为雪崩效应

二、关于Hystrix

  1. Hystrix对应的中文名字是“豪猪”,豪猪周身长满了刺,能保护自己不受天敌的伤害,代表了一种防御机制,Hystrix提供了熔断、隔离、Fallback、cache、监控等功能,能够在一个、或多个依赖同时出现问题时保证系统依然可用。
  2. Hystrix通过四个方面的机制来解决这个问题
    • 隔离(线程池隔离和信号量隔离):限制调用分布式服务的资源使用,某一个调用的服务出现问题不会影响其他服务调用。线程隔离:每个服务都为一个个独立的线程组,当I服务出现问题时,不会导致整个服务瘫痪。由于线程隔离会带来线程开销,有些场景(比如无网络请求场景)可能会因为用开销换隔离得不偿失,为此hystrix提供了信号量隔离,当服务的并发数大于信号量阈值时将进入fallback。

      隔离策略示例图

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    • 优雅的降级机制:超时降级、资源不足时(线程或信号量)降级,降级总之是一种退而求其次的方式,根据业务场景的不同,一般采用以下两种模式进行降级:第一种(最常用)如果服务失败,则我们通过fallback进行降级,返回静态值。第二种:调用备选方案
    • 融断:当失败率达到阀值自动触发降级(如因网络故障/超时造成的失败率高),熔断器触发的快速失败会进行快速恢复。类似于电闸

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    • 缓存:提供了请求缓存、请求合并实现。
    • 支持实时监控、报警、控制(修改配置)

三、Hystrix使用方法

  3.1)继承HystrixCommand类,重写run方法与getFallBack方法,简单的代码示例:

package com.bdqn.lyrk.springcloud.order.hystrix;

import com.netflix.hystrix.HystrixCommand;
import com.netflix.hystrix.HystrixCommandGroupKey; public class HelloWorldHystrix extends HystrixCommand<String> { public HelloWorldHystrix() {
super(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("first"));
} @Override
protected String run() throws Exception {
//Thread.sleep(10000);
System.out.println("running...");
// System.out.println(1 / 0);
return "running...";
} @Override
protected String getFallback() {
System.out.println("error running...");
return "error running...";
}
}

  3.2)  设置信号量隔离策略,初次接触设置属性的代码比较复杂,更多的可以参考wiki

public HelloWorldHystrix() {
super(Setter.withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("first"))
.andCommandPropertiesDefaults(HystrixCommandProperties.Setter()
.withExecutionIsolationStrategy(HystrixCommandProperties.ExecutionIsolationStrategy.SEMAPHORE))
.andThreadPoolPropertiesDefaults(HystrixThreadPoolProperties.Setter().withQueueSizeRejectionThreshold(10))
.andCommandPropertiesDefaults(HystrixCommandProperties.Setter().withExecutionIsolationSemaphoreMaxConcurrentRequests(10))
.andCommandPropertiesDefaults(HystrixCommandProperties.Setter().withFallbackIsolationSemaphoreMaxConcurrentRequests(50))
);
}

  3.3)针对于3.2,我们可以创建如下线程进行调用:

 

for (int i = 0; i < 50; i++) {
new Thread(() -> {
HelloWorldHystrix helloWorldHystrix = new HelloWorldHystrix();
helloWorldHystrix.execute();
}).start(); }

四。spring-cloud中使用Hystrix

  4.1) 添加相关依赖

  

compile('org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-hystrix')
compile('org.springframework.cloud:spring-cloud-starter-hystrix-dashboard')

  4.2) 在启动类上添加 @EnableCircuitBreaker与@EnableHystrixDashboard注解

  

package com.bdqn.lyrk.springcloud.order;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
import org.springframework.cloud.netflix.hystrix.dashboard.EnableHystrixDashboard; @SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
@EnableCircuitBreaker
@EnableHystrixDashboard
public class OrderApplication { public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(OrderApplication.class, args);
}
}

  4.3)添加@HystrixCommand注解

  

package com.bdqn.lyrk.springcloud.order.controller;

import com.bdqn.lyrk.service.api.IOrderService;
import com.bdqn.lyrk.service.dto.OrderDTO;
import com.bdqn.lyrk.springcloud.order.config.StudentConfig;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixProperty;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController; import java.util.concurrent.TimeUnit; @RestController
@RefreshScope
public class OrderController { @Autowired
private StudentConfig studentConfig; @Autowired
private IOrderService orderService; @GetMapping("/getInfo")
public String getInfo() {
return studentConfig.getName() + ":" + studentConfig.getAge();
} @GetMapping("/orderId/{orderId}")
@HystrixCommand(fallbackMethod = "getFailedOrder", commandProperties = {
@HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "3000")
, @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "2")
})
public OrderDTO getOrderById(@PathVariable("orderId") Integer orderId) throws InterruptedException {
TimeUnit.SECONDS.sleep(orderId);
return orderService.getOrderById(orderId);
} public OrderDTO getFailedOrder(Integer orderId) {
OrderDTO orderDTO = new OrderDTO();
orderDTO.setOrderName("失败的订单");
return orderDTO;
}
}

  注意其中有两个关键属性分别为:

   execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds 这个是请求最大的响应时间

   circuitBreaker.requestVolumeThreshold 如果执行失败的次数等于或者超过这个值就开启保护

  4.4)当我们的系统添加actutator时,我们可以访问请求地址:http://localhost:8001/health 来检测状态

SpringCloud学习之Hystrix

  此时我们通过http://localhost:8001/orderId/4访问三次服务得到如下结果

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  注意,此时断路器打开保护机制

  4.5)使用Hystrix的仪表盘

    还记得我们添加 spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard的依赖么?通过访问http://localhost:8001/hystrix就可以得到如下界面

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