06-Hystrix组件（断路器）

Hystrix组件（断路器）

服务熔断Hystrix入门

服务容错的核心知识

雪崩效应

在微服务架构中，一个请求需要调用多个服务是非常常见的。如客户端访问A服务，而A服务需要调用B服务，B服务需要调用C服务，由于网络原因或者自身的原因，如果B服务或者C服务不能及时响应，A服务将处于阻塞状态，直到B服务C服务响应。此时若有大量的请求涌入，容器的线程资源会被消耗完毕，导致服务瘫痪。服务与服务之间的依赖性，故障会传播，造成连锁反应，会对整个微服务系统造成灾难性的严重后果，这就是服务故障的雪崩效应。

6-1

雪崩是系统中的蝴蝶效应导致其发生的原因多种多样，有不合理的容量设计，或者是高并发下某一个方法响应变慢，亦或是某台机器的资源耗尽。从源头上我们无法完全杜绝雪崩源头的发生，但是雪崩的根本原因来源于服务之间的强依赖，所以我们可以提前评估，做好 熔断，隔离，限流。

服务隔离

顾名思义，它是指将系统按照一定的原则划分为若干个服务模块，各个模块之间相对独立，无强依赖。当有故障发生时，能将问题和影响隔离在某个模块内部，而不扩散风险，不波及其它模块，不影响整体的系统服务。

熔断降级

熔断这一概念来源于电子工程中的断路器（Circuit Breaker）。在互联网系统中，当下游服务因访问压力过大而响应变慢或失败，上游服务为了保护系统整体的可用性，可以暂时切断对下游服务的调用。这种 牺牲局部，保全整体的措施就叫做熔断。

6-2

所谓降级，就是当某个服务熔断之后，服务器将不再被调用，此时客户端可以自己准备一个本地的fallback回调，返回一个缺省值。也可以理解为兜底

服务限流

限流可以认为服务降级的一种，限流就是限制系统的输入和输出流量已达到保护系统的目的。

一般来说系统的吞吐量是可以被测算的，为了保证系统的稳固运行，一旦达到的需要限制的阈值，就需要限制流量并采取少量措施以完成限制流量的目的。比如：推迟解决，拒绝解决，或者部分拒绝解决等等。

Hystrix介绍

6-3

Hystrix是由Netflix开源的一个延迟和容错库，用于隔离访问远程系统、服务或者第三方库，防止级联失败，从而提升系统的可用性与容错性。Hystrix主要通过以下几点实现延迟和容错。

包裹请求：使用HystrixCommand包裹对依赖的调用逻辑，每个命令在独立线程中执行。这使用了设计模式中的“命令模式”。
跳闸机制：当某服务的错误率超过一定的阈值时，Hystrix可以自动或手动跳闸，停止请求该服务一段时间。
资源隔离：Hystrix为每个依赖都维护了一个小型的线程池（或者信号量）。如果该线程池已满，发往该依赖的请求就被立即拒绝，而不是排队等待，从而加速失败判定。
监控：Hystrix可以近乎实时地监控运行指标和配置的变化，例如成功、失败、超时、以及被拒绝的请求等。
回退机制：当请求失败、超时、被拒绝，或当断路器打开时，执行回退逻辑。回退逻辑由开发人员自行提供，例如返回一个缺省值。
自我修复：断路器打开一段时间后，会自动进入“半开”状态

对 RestTemplate 的支持

环境搭建

引入坐标

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

在启动类中激活 Hystrix ，使用 @EnableCircuitBreaker 注解

@SpringBootApplication
@EnableCircuitBreaker//开启熔断器
public class OrderRestApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(OrderRestApplication.class, args);
	}

	@LoadBalanced
	@Bean
	public RestTemplate restTemplate() {
		return new RestTemplate();
	}

}

配置熔断触发的降级逻辑

/**
 * 单一方式
 * 降级方法
 *  和需要受到保护的方法的返回值一致
 *  方法参数一致
*/
public Product orderFallBack(Long id) {
    Product p = new Product();
    p.setId(id);
    p.setProductName("触发降级方法");
    return p;
}

在需要收到保护的接口，上使用 @HystrixCommand 配置

/**
* 使用 @HystrixCommand 注解配置熔断保护
* 		属性fallbackmethod : 配置熔断之后的降级方法
*/
@HystrixCommand(fallbackMethod = "orderFallBack")
@RequestMapping(value = "/buy/{id}", method = RequestMethod.GET)
public Product findByIdFunTwo(@PathVariable Long id) {
    Product product = restTemplate.getForObject("http://SERVER-PRODUCT/product/" + id, 							Product.class);
    return product;
}

公共统一的熔断设置

/**
 * @DefaultProperties : 指定此接口中公共的熔断设置
 *      如果过在@DefaultProperties指定了公共的降级方法
 *      在@HystrixCommand不需要单独指定某个降级方法
 */
@DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallBack")
@RestController
@RequestMapping(value = "/public")
public class DefaultOrderController {
	@Autowired
	private RestTemplate restTemplate;

	/**
	 * 此处使用@HystrixCommand注解时，不用指定降级方法
	 */
	@HystrixCommand
	@RequestMapping(value = "/buy/{id}", method = RequestMethod.GET)
	public Product findByIdFunTwo(@PathVariable Long id) {
		//使用服务名称调用
		Product product = restTemplate.getForObject("http://SERVER-PRODUCT/product/" + 							id, Product.class);
		return product;
	}


	/**
	 * 指定统一的降级方法
	 *  * 参数 : 没有参数
	 */
	public Product defaultFallBack() {
		Product product = new Product();
		product.setProductName("触发统一的降级方法");
		return product;
	}
}

访问测试

单一降级测试
- 启动EurekaServer、商品微服务、订单微服务
- 正常访问 http://localhost:9002/order/buy/1 ，页面打印正常的商品信息
- 当商品微服务停止或访问不通时，页面输出自定义的单一降级方法语句：触发降级方法
公共统一降级测试
- 启动EurekaServer、商品微服务、订单微服务
- 正常访问 http://localhost:9002/public/buy/1 ，页面打印正常的商品信息
- 当商品微服务停止或访问不通时，页面输出自定义的公共统一降级方法语句：触发统一的降级方法

对 Feign 的支持

环境搭建

引入坐标

无操作，因为feign中已经集成了Hystrix。

在yml文件的feign中配置开启Hystrix

feign:
	#开启对hystrix的支持
	hystrix:
		enabled: true

自定义一个接口的实现类，这个实现类就是熔断触发的降级逻辑

@Component
public class ProductFeignClientCallBack implements ProductFeignClient {

	/**
	 * 熔断降级的方法
	 */
	@Override
	public Product findById(Long id) {
		Product p = new Product();
		p.setProductName("feign调用触发熔断降级方法");
		return p;
	}
}

修改feignClient接口添加降级方法的支持

/**
 * 声明需要调用的微服务名称
 *  @FeignClient
 *      * name : 服务提供者的名称
 *      * fallback : 配置熔断发生降级方法
 *                  实现类.class
 */
@FeignClient(name = "server-product",fallback = ProductFeignClientCallBack.class)
public interface ProductFeignClient {

	/**
	 * 配置需要调用的微服务接口
	 * 此处的url为：提供者controller方法的具体url
	 */
	@RequestMapping(value = "/product/{id}", method = RequestMethod.GET)
	Product findById(@PathVariable("id") Long id);

}

访问测试

降级测试
- 启动EurekaServer、商品微服务、订单微服务
- 正常访问 http://localhost:9003/order/buy/1 ，页面打印正常的商品信息
- 当商品微服务停止或访问不通时，页面输出Feign接口实现类的降级方法语句，如下：
```
{
	"msg": "基于feign调用触发熔断降级"
}
```

Hystrix的超时时间

hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        isolation:
          thread:
            timeoutInMilliseconds: 3000 #默认的连接超时时间1秒,若1秒没有返回数据,自动的触发降级逻辑

当在规定的时间内，没有获取到微服务的数据，这个时候会自动的触发熔断降级方法。

服务熔断Hystrix高级

hystrix设置监控信息

基本搭建

订单工程中搭建，使用ribbon或feign工程其一即可

引入坐标

<!--引入hystrix依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix</artifactId>
</dependency>
<!-- 健康监控 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

在启动类上配置激活注解

@EnableCircuitBreaker	//激活hystrix

yml配置暴露actuator监控的端点

#dashboard暴露端点
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'

基本环境测试

浏览器访问url，进行查看

http://localhost:9002/actuator/hystrix.stream -- ribbon工程搭建时用这个
http://localhost:9003/actuator/hystrix.stream -- feign工程搭建时用这个

订单服务未访问时，页面打印
当订单服务访问时，页面打印

web监控平台

问题描述：

Springboot2.0以后版本访问提示错误 Unable to connect to Command Metric Stream

解决方法

环境搭建

以 order_service_feign 工程模块为例

引入坐标

<!--hystrix的web可视化面板-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-hystrix-dashboard</artifactId>
</dependency>

在启动类上配置激活注解

@EnableHystrixDashboard	//激活hytrix的web监控平台

测试

浏览器访问 url，进行展示 HystrixDashboard

http://localhost:9003/hystrix

页面中在url位置输入 http://localhost:9003/actuator/hystrix.stream，动态监控数据。如下：

6-10

点击进入后是个空白的面板，只有访问过之后，才会出现监控的数据

6-11

另一个窗口调用一下 http://localhost:9003/order/buy/1 ，即可看到监控的数据

6-12

断路器聚合监控Turbine

在微服务架构体系中，每个服务都需要配置Hystrix DashBoard监控。如果每次只能查看单个实例的监控数据，就需要不断切换监控地址，这显然很不方便。要想看这个系统的Hystrix Dashboard数据就需要用到Hystrix Turbine。Turbine是一个聚合Hystrix监控数据的工具，他可以将所有相关微服务的Hystrix监控数据聚合到一起，方便使用。引入Turbine后，整个监控系统架构如下︰

6-13

环境搭建

创建新模块 hystrix_turbine

引入坐标

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

yml配置

server:
  port: 8031
spring:
  application:
    name:
      hystrix-turbine
eureka:
  client:
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:9000/eureka/
  instance:
    prefer-ip-address: true
turbine: # 要监控的微服务列表，多个用,分隔。此处只写了一个服务，则只监控当前这一个
  appConfig: service-order
  clusterNameExpression: "'default'"

启动类添加注解

@SpringBootApplication
@EnableTurbine	//激活Turbine
@EnableHystrixDashboard	//激活hytrix的web监控平台
public class HystrixTurbineServiceApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(HystrixTurbineServiceApplication.class, args);
	}
}

测试

浏览器访问url，进行展示HystrixDashboard

http://localhost:8031/hystrix

页面中在url位置输入 http://localhost:8031/turbine.stream，动态根据turbine.stream数据展示多个微服务的监控数据。如下：

6-4

访问 http://localhost:9003/order/buy/1 ，即可在8031页面看到所监控的数据记录

熔断器（断路器）的状态

6-5

Closed：关闭状态(断路器关闭)

所有请求都正常访问。代理类维护了最近调用失败的次数,如果某次调用失败,则使失败次数加1。如果最近失败次数超过了在给定时间内允许失败的阈值，则代理类切换到断开(Open)状态。此时代理开启了一个超时时钟,当该时钟超过了该时间,则切换到半断开( Half-Open )状态。该超时时间的设定是给了系统- -次机会来修正导致调用失败的错误。

Open ：打开状态(断路器打开)

所有请求都会被降级。Hystix会对请求情况计数，当规定时间内失败请求百分比达到阈值，则触发熔断，断路器会完全关闭。默认失败比例的阈值是50% ，请求次数最少不低于20次。

Half Open：半开状态

open状态不是永久的，打开后会进入休眠时间(默认是5S)。随后断路器会自动进入半开状态。此时会释放1次请求通过，若这个请求是健康的，则会关闭断路器；否则继续保持打开，再次进行5秒休眠计时。

断路器图示讲解

6-6

环境准备:
1.在订单系统中加入逻辑
判断请求的id :
如果ld=1 :正常执行( 正常调用商品微服务)
如果id=2 :抛出异常
2.默认hystrix中有触发断路器状态转化的阈值
触发熔断的最小请求次数: 20
触发熔断的请求失败的比率: 50%
断路器开启的时长: 5秒

熔断器的隔离策略

微服务使用Hystrix熔断器实现了服务的自动降级，让微服务具备自我保护的能力，提升了系统的稳定
性，也较好的解决雪崩效应。其使用方式目前支持两种策略：

线程池隔离策略：使用一个线程池来存储当前的请求，线程池对请求作处理，设置任务返回处理超
时时间，堆积的请求堆积入线程池队列。这种方式需要为每个依赖的服务申请线程池，有一定的资
源消耗，好处是可以应对突发流量（流量洪峰来临时，处理不完可将数据存储到线程池队里慢慢处
理）
信号量隔离策略：使用一个原子计数器（或信号量）来记录当前有多少个线程在运行，请求来先判
断计数器的数值，若超过设置的最大线程个数则丢弃改类型的新请求，若不超过则执行计数操作请
求来计数器+1，请求返回计数器-1。这种方式是严格的控制线程且立即返回模式，无法应对突发
流量（流量洪峰来临时，处理的线程超过数量，其他的请求会直接返回，不继续去请求依赖的服
务）使用一个原子计数器（或信号量）来记录当前有多少个线程在运行，请求来先判
断计数器的数值，若超过设置的最大线程个数则丢弃改类型的新请求，若不超过则执行计数操作请
求来计数器+1，请求返回计数器-1。这种方式是严格的控制线程且立即返回模式，无法应对突发
流量（流量洪峰来临时，处理的线程超过数量，其他的请求会直接返回，不继续去请求依赖的服
务）

两者的对比：

6-7

yml中配置即可

hystrix:
  command:
    default:
      execution:
        isolation:
          strategy: ExecutionIsolationStrategy.SEMAPHORE #信号量隔离
          strategy: # ExecutionIsolationStrategy.THREAD 线程池隔离
          maxConcurrentRequests: #最大信号量上限

posted @ 2021-07-19 15:45 爱码士很优秀阅读(91) 评论(0) 编辑收藏举报

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06-Hystrix组件（断路器）

Hystrix组件（断路器）

服务熔断Hystrix入门

服务容错的核心知识

雪崩效应

服务隔离

熔断降级

服务限流

Hystrix介绍

对 RestTemplate 的支持

环境搭建

访问测试

对 Feign 的支持

环境搭建

访问测试

Hystrix的超时时间

服务熔断Hystrix高级

hystrix设置监控信息

基本搭建

基本环境测试

web监控平台

环境搭建

测试

断路器聚合监控Turbine

环境搭建

测试

熔断器（断路器）的状态

Closed：关闭状态(断路器关闭)

Open ：打开状态(断路器打开)

Half Open：半开状态

断路器图示讲解

熔断器的隔离策略

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