云时代架构阅读笔记十六——Hystrix理解
背景
分布式系统环境下，服务间类似依赖非常常见，一个业务调用通常依赖多个基础服务。如下图，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。并且这种不可用可能沿请求调用链向上传递，这种现象被称为雪崩效应。
雪崩效应应对策略
针对造成雪崩效应的不同场景，可以使用不同的应对策略，没有一种通用所有场景的策略，参考如下：
- 硬件故障：多机房容灾、异地多活等。
- 流量激增：服务自动扩容、流量控制（限流、关闭重试）等。
- 缓存穿透：缓存预加载、缓存异步加载等。
- 程序BUG：修改程序bug、及时释放资源等。
- 同步等待：资源隔离、MQ解耦、不可用服务调用快速失败等。资源隔离通常指不同服务调用采用不同的线程池；不可用服务调用快速失败一般通过熔断器模式结合超时机制实现。
综上所述，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。本文将重点介绍使用Hystrix解决同步等待的雪崩问题。
初探Hystrix
Hystrix [hɪst'rɪks]，中文含义是豪猪，因其背上长满棘刺，从而拥有了自我保护的能力。本文所说的Hystrix是Netflix开源的一款容错框架，同样具有自我保护能力。为了实现容错和自我保护，下面我们看看Hystrix如何设计和实现的。
Hystrix设计目标：
- 对来自依赖的延迟和故障进行防护和控制——这些依赖通常都是通过网络访问的
- 阻止故障的连锁反应
- 快速失败并迅速恢复
- 回退并优雅降级
- 提供近实时的监控与告警
Hystrix遵循的设计原则：
- 防止任何单独的依赖耗尽资源（线程）
- 过载立即切断并快速失败，防止排队
- 尽可能提供回退以保护用户免受故障
- 使用隔离技术（例如隔板，泳道和断路器模式）来限制任何一个依赖的影响
- 通过近实时的指标，监控和告警，确保故障被及时发现
- 通过动态修改配置属性，确保故障及时恢复
- 防止整个依赖客户端执行失败，而不仅仅是网络通信
Hystrix如何实现这些设计目标？
- 使用命令模式将所有对外部服务（或依赖关系）的调用包装在HystrixCommand或HystrixObservableCommand对象中，并将该对象放在单独的线程中执行；
- 每个依赖都维护着一个线程池（或信号量），线程池被耗尽则拒绝请求（而不是让请求排队）。
- 记录请求成功，失败，超时和线程拒绝。
- 服务错误百分比超过了阈值，熔断器开关自动打开，一段时间内停止对该服务的所有请求。
- 请求失败，被拒绝，超时或熔断时执行降级逻辑。
- 近实时地监控指标和配置的修改。
