Hystrix 服务熔断器介绍与简单实用

1.Hystrix是什么

服务之间相互调用，当某个服务的响应太慢或者故障，会造成调用者延迟，线程被挂起，从而引发调用者也无法响应，调用者也发生故障，当大量请求到达，则会造成请求的堆积，为了解决此问题，微服务架构中引入了一种叫熔断器的服务保护机制

如：

有两个服务，一个下订单服务，一个减库存服务，当用户下订单时调用下订单服务，然后下订单服务又调用减库存服务，如果减库存服务响应延迟或者没有响应，则会造成下订单服务的线程挂起等待，如果大量的用户请求下订单，或导致大量的请求堆积，引起下订单服务也不可用，如果还有另外一个服务依赖于订单服务，比如用户服务，它需要查询用户订单，那么用户服务查询订单也会引起大量的延迟和请求堆积，导致用户服务也不可用**。**

所以在微服务架构中，很容易造成服务故障的蔓延，引发整个微服务系统瘫痪不可用**。**

微服务架构中的熔断器，就是当被调用方没有响应，调用方直接返回一个错误响应即可，而不是长时间的等待，这样避免调用时因为等待而线程一直得不到释放，避免故障在分布式系统间蔓延**；**

Hystrix具备服务降级、服务熔断、线程和信号隔离、请求缓存、请求合并以及服务监控等强大功能**。**

2.快速入门

引入依赖

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

启动类加上注解 @EnableCircuitBreaker

//@SpringBootApplication
//@EnableEurekaClient //开启注册中心客户端
//@EnableCircuitBreaker //开启断路器功能
@SpringCloudApplication //这可以代替上面三个注解
public class ServiceConsumerApplication {

调用远程服务的接口加上注解 @HystrixCommand

//提供者报出异常时，由消费者方进行服务熔断降级，回调errorTest()方法
@HystrixCommand(fallbackMethod="errorTest") 

@HystrixCommand(fallbackMethod="errorTest",
                commandProperties={
                //自定义超时触发熔断时间，默认1000毫秒
                @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value="1500")})

/*10秒内发起了至少circuitBreaker.requestVolumeThreshold 次数的请求，失败率超过circuitBreaker.errorThresholdPercentage，从熔断开启后，后续circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds之内的请求，都不会发起到远程服务端*/              
3.@HystrixCommand(fallbackMethod="errorTest",
				  //10秒内，5次请求，失败率在50%，熔断5秒（Hystrix的滑动窗口算法默认10秒）
                  commandProperties={
                    //打开熔断开关
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value = "true"),
                    //熔断时间
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value = "5000"),
                    //最小的请求次数
                    @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value = "5"),
                    //失败百分比
                    @HystrixProperty(name= "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value = "50")})

当控制器中指定的熔断方法的参数列表或返回值和原方法不一致时报错:
FallbackDefinitionException:fallback method wasn’t found: errorTest([class java.lang.Integer]…)

3.服务降级方法

对应上文的 fallbackMethod 方法

//服务降级方法
public String errorTest(Throwable throwable,
                   @PathVariable Integer id,
                   @@RequestParam String name) {
    System.out.println(throwable.getMessage());
    return "error";
}

公共熔断降级方法

@RestController 
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallbackMethod")
public class TestController {
    ...
    @RequestMapping("/test") 
    @HystrixCommand //直接加@HystrixCommand即可，报错会调用默认的熔断降级方法
    public Object test(){
        ...
    }
    public String defaultFallbackMethod(){
        return "调用了默认的服务熔断降级的方法";
    }
}

忽略某个异常

@HystrixCommand(fallbackMethod="error", ignoreExceptions = xxxException.class)

4.扩展：熔断类实现方式

熔断类里面包括服务调用和降级方法

public class MyHystrixCommand extends HystrixCommand<String> {
 
    private RestTemplate restTemplate;
    private String url;
  
    public MyHystrixCommand (Setter setter, RestTemplate restTemplate,String url) {
        super(setter);
        this.restTemplate = restTemplate;
        this.url=url;
    }
 
    //调用远程服务
    @Override
    protected String run() throws Exception {
        return restTemplate.getForEntity(url, String.class).getBody();
    }
 
    //当远程服务超时、异常、不可用等情况时，会触发该熔断方法
    @Override
    public String getFallback() {
        Throwable throwable = super.getExecutionException();
        System.out.println(throwable.getMessage());
        System.out.println(throwable.getStackTrace());
        //实现服务熔断/降级逻辑
        return "error";
    }
}

方法调用

@RequestMapping("/test")
public String test() throws ExecutionException, InterruptedException {
    MyHystrixCommand myHystrixCommand = new MyHystrixCommand(com.netflix.hystrix.HystrixCommand.Setter.withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey("")), restTemplate,xxxurl);
    String str = myHystrixCommand.execute();
    return str;
}

5.Hystrix仪表盘监控

Hystrix仪表盘主要用来监控集成Hystrix的服务的实时运行状态，可以看到Hystrix的各项指标信息，从而快速发现系统中存在的问题进而解决它。
可以在原来的消费者应用上添加，让消费者具备Hystrix仪表盘功能，但Hystrix Dashboard也是一个服务，推荐单独创建一个新的工程专门用做Hystrix Dashboard服务；

添加依赖

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

启动类加上注解

@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard //开启仪表盘功能
public class Application {

仪表盘界面

给需要监控的微服务配置

让该服务提供一个路径为/actuator/hystrix.stream接口，然后就可以使用Hystrix仪表盘来对该服务进行监控了；

<!--spring boot的服务监控依赖(健康检查)-->
<dependency>
  <groupId>org.springframework.boot</groupId>
  <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

# 配置spring boot监控端点的访问权限，用来暴露 endpoints 的，由于 endpoints 中会包含很多敏感信息，除了 health 和 info 两个默认支持直接访问外，其他的默认不能直接访问，所以我们让它们都能访问
 
management:
  endpoints:
    web:
      # 健康检查的根路径地址设置，默认为 /actuator
      base-path: /actuator
      exposure:
        # 开放的端点
        # include: '*' 开放所有的端点
        # 开放部分的端点
        include:
          - 'health'
          - 'hystrix.stream'
          - 'logfile'

监控的服务地址：http://ip地址/actuator/hystrix.stream

注意：
1.因为仪表盘是懒加载的，所以必须先得访问受监控的微服务中的任意一个接口方法，才能访问/hystrix.stream接口，否则直接访问/hystrix.stream接口时会输出出一连串的ping: ping: …
2.若没有监控到微服务，则需要在仪表盘中将微服务添加到信任列表中 hystrix.dashboard.proxy-stream-allow-list: localhost
3.查看仪表盘的控制台，是否需要添加到信任列表中

监控数据解读

6.Hystrix参数列表

@HystrixCommand(fallbackMethod = "str_fallbackMethod",
  groupKey = "strGroupCommand",
  commandKey = "strCommard",
  threadPoolKey = "strThreadPool",
  commandProperties = {
     //设置隔离策略,THREAD表示线程池SEMAPHORE:信号地隔离
     @HystrixProperty(name = "execution.isolation. strategy", value = "THREAD"),
     //当隔离策略选择信号地隔离的时候，用来没置信号地的大小（最大并发数)
     @HystrixProperty(name = "execution.isolation. semaphore.maxConcurrentRequests", value = "10"),
     //配置命令执行的超时时间
     @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutinMilliseconds", value = "10"),
     //悬否启用超时时间
     @HystrixProperty(name = "execution.timeout. enabled", value = "true"),
     //执行超时的时候是否中断
     @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.interruptOnTimeout", value = "true"),
     //执行被取消的时候是否中断
     @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread. interruptOnCancel", value = "true"),
     //允许回调方法执行的最大并发数
     @HystrixProperty(name = "fallback.isolation.semaphore.maxConcurrentRequests", value = "10"),
     //服务降级是否启用，是否执行回湖函数
     @HystrixProperty(name = "fallback.enabled", value = "true"),
     @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled", value = "true"),
     //该属性用来设置在演动时间窗中，断路器熔断的最小请求数。例如,默认该值为20的时候,
     //如果滚动时间窗(默认10秒)内仅收到10个请求,即使这10个请求都失败了,断路器也不会打开。
     @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "20"),
     //该属性用来设置在模动时间窗中，表示在滚动时间窗中，在请求数量超过
     // circuitBreaker. requestVolumeThreshold的情况下,如果错误请求数的百分比超过50,
     //就把断路器设置为“打开"状态，否则就设置为“关闭"状态。
     @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage", value = "50"),
     //该属性用来设置当断路器打开之后的休眠时间窗。休眠时间窗结束之后,
     //会将断路器置为“半开"状态，尝式熔断的请求命令，如果依然失败就将断路器继续设置为“打开"状态,
     //如果成功就设置为“关闭"状态。
     @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds", value = "5000"),
     //断路器强制打开
     @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.forceOpen", value = "false"),
     //断路器强制关闭
     @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.forceClosed", value = "false"),
     //滚动时间窗设置，该时间用于断路器判断健康度时需要收集信息的持续时间
     @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.timeinMilliseconds", value = "10000"),
     //该属性用来设置凝动时间窗统计指标信息时划分"镑"的数量,断路器在收集指标信息的时候会根据//设置的时间窗长度拆分成多个“裙"来翼计各度量值，每个"裙"记录了一段时间内的采集指标。//比如10秒内拆分成10个“裤”收集这样，所以timeinilliseconds 必须能被numBuckets 整除。 否则会抛异常
     @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.numBuckets", value = "10"),
     //动时间窗设置，该时间用于断路器判断健康度时需要收集信息的持续时间
     @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats.timeinMilliseconds", value = "10000"),
     //该属性用来设置模动时间窗统计指标信息时划分"榜"的数量,断路器在收集指标信息的时候会根据
     //设置的时间窗长度拆分成多个“裤"来累计各度量值，每个"榜”记录了一段时间内的采集指标。
     //比如10秒内拆分成10个"榜"收集这样,所以timeinMilliseconds必须能被numBuckets整除。否则会抛异常
     @HystrixProperty(name = "metrics.rollingStats. numBuckets", value = "10"),
     //该属性用来设置对命令执行的延迟是否使用百升位数来跟踪和计算。如果设置为false,那么所有的概要统计都将返回-1.
     @HystrixProperty(name = "metrics.rollingPercentile. enabled", value = "false"),
     //该属性用来设置百分位统计的凝动窗口的持续时间，单位为喜秒。
     @HystrixProperty(name = "metrics.rollingPercentile.timeInMilliseconds", value = "6000e"),
     //该属性用央设置百分位统计模动窗口中使用“榜”的数量
     @HystrixProperty(name = "metrics.rollingPercentile. numBuckets", value = "60000"),
     //该属性用来设置在执行过程中每个“桶”中保留的最大执行次数。如果在模动时间窗内发生超过该设定值的执行况数,
     //就从最初的位置开始重写。例如,将该值设置为100,滚动窗口为10秒,若在10秒内一个“捅”中发生了500次执行
     //那么该“桶”中只保留最后的100,次执行的统计。另外,增加该值的大小将会增加内存量的消耗,并增加排序百分位数所需的计算时间。
     @HystrixProperty(name = "metrics.rollingPercentile. bucketSize", value = "100"),
     //该属性用来设置采集影响断路器状态的健康快照(请求的成功、错误百分比)的间隔等待时间。
     @HystrixProperty(name = "metrics. healthSnapshot.intervalinMilliseconds", value = "500"),
     //悬否开启请求缓存
     @HystrixProperty(name = "requestCache. enabled", value = "true"),
     // HystrixCommand的执行和事件悬否打印日志到HystrixRequestLog中
     @HystrixProperty(name = "requestLog.enabled", value = "true"),
     @HystrixProperty(name = "metrics.rollingPercentile.bucketSize", value = "100"),
     //该属性用夹设置采集影响断路器状态的健康快照（请求的成功、错误百分比)的间隔等待时间。
     @HystrixProperty(name = "metrics. healthSnapshot.intervalinMilliseconds", value = "500"),
     //是否开启请求缓存
     @HystrixProperty(name = "requestCache.enabled", value = "true"),
     // Hystrixcommand的执行和事件是否打印日志到HystrixRequestLog中
     @HystrixProperty(name = "requestLog. enabled", value = "true"),
},
  threadPoolProperties = {
     //该参数用来设置执行命令线程地的核心线程数，该值也就是命令执行的最大并发量
     @HystrixProperty(name = "coreSize", value = "10"),
     //该参数用来设置线程池的最大队列大小。当没置为-1时，线程池将使用SynchronousQueue实现的队列
     //否则将使用LinkedBlockingQueue实现的队列。
     @HystrixProperty(name = "maxQueuesize", value = "-1"),
     //该参数用来为队列设置拒绝阈值。通过该参数，即使队列没有达到最大值也能拒绝请求。
     //该参数主要是对LinkedBlockingQueue队列的补充,因为LinkedBlockingQueue
     //队列不能动态修改它的对象大小，而通过该属性就可以调整拒绝请求的队列大小了。
     @HystrixProperty(name = "queueSizeRejectionThreshold", value = "5")
})