第五章 服务容错保护: Spring Cloud Hystrix
在微服务架构中, 存在着那么多的服务单元, 若一个单元出现故障, 就很容易因依赖关系而引发故障的蔓延,最终导致整个系统的瘫痪,这样的架构相较传统架构更加不稳定。为了解决这样的问题, 产生了断路器等一系列的服务保护机制
Spring Cloud Hystrix实现了断路器、 线程隔离等一系列服务保护功能。它也是基于Netflix的开源框架Hystrix实现的, 该框架的目标在于通过控制那些访问远程系统、 服务和第三方库的节点, 从而对延迟和故障提供更强大的容错能力。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
快速入门
先部署按照以上架构图一些服务:
- eureka-server工程: 服务注册中心, 端口为1111
- hello-service工程: HELLO-SERVICE的服务单元, 两个实例启动端口分别为8081和 8082
- ribbon-consume工程:使用Ribbon 实现的服务消费者, 端口为9000
在未加入断路器之前, 关闭8081的实例, 发送GET请求到http://localhost:9000/ribbon-consumer, 可以获得输出,接下来开始引入Spring Cloud Hystrix
在ribbon-consumer工程的pom.xml的dependency节点中引入springcloud-starter-hystrix依赖:
1 <dependency> 2 <groupid>org.springframework.cloud</groupid> 3 <artifactid>spring-cloud-starter-hystrix</artifactid> 4 </dependency>
在ribbon-consumer工程的主类ConsumerApplication中使用@Enable-CircuitBreaker注解开启断路器功能:
1 @EnableCircuitBreaker 2 @EnableDiscoveryClient 3 @SpringBootApplication 4 public class ConsumerApplication {
5 @Bean 6 @LoadBalanced 7 RestTemplate restTemplate() { 8 return new RestTemplate(); 9 }
10 public static void main(String[) args) { 11 SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args) 12 } 13 }
注意:这里还可以使用 Spring Cloud 应用中的@SpringCloudApplication 注解来修饰应用主类, 该注解的具体定义如下所示。 可以看到, 该注解中包含了上述我们所引用的三个注解, 这也意味着—个 Spring Cloud 标准应用应包含服务发现以及断路器
1 @Target ({ ElementType.TYPE}) 2 @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) 3 @Documented 4 @Inherited 5 @SpringBootApplication 6 @EnableDiscoveryClient 7 @EnableCircuitBreaker 8 public interface SpringCloudApplication { 9 }
改造服务消费方式, 新增 HelloService 类, 注入 RestTemplate 实例。 然后,将在 ConsumerController中对 RestTemplate 的使用迁移到 helloService函数中, 最后, 在 helloService 函数上增加@HystrixCornrnand 注解来指定回调方法:
1 @Service 2 public class HelloService {
3 @Autowired 4 RestTemplate restTemplate;
5 @HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallback") 6 public String helloService() { 7 return restTemplate.getForEntity("http://HELLO-SERVICE/hello", String.class).getBody(); 9 }
10 public String helloFallback () ( 11 return "error"; 12 } 13 }
修改 ConsumerController 类, 注入上面实现的 HelloService 实例, 并在helloConsumer 中进行调用:
1 @RestController
2 public class ConsumerController {
3 @Autowired
4 HelloService helloService;
5 @RequestMapping(value = "/ribbon-consumer", method= RequestMethod.GET)
6 public String helloConsumer () {
7 return helloService.helloService();
8 }
9 }
重新启动之前关闭的 8081 端口的 Hello-Service, 确保此时服务注册中心、 两个 Hello-Service 以及 RIBBONCONSUMER 均已启动,访问 http://localhost:9000/ribbon-consumer 可以轮询两个 HELLO-SERV工CE 并返回一些文字信息。 此时我们继续断开 8081 的 HELLO-SERVICE,然后访问 http://localhost:9000/ribbon-consumer, 当轮询到 8081 服务端时,输出内容为 error, 不再是之前的错误内容,Hystrix 的服务回调生效。除了通过断开具体的服务实例来模拟某个节点无法访问的情况之外, 我们还可以模拟一下服务阻塞(长时间未响应)的情况。 我们对 HELLO-SERVICE 的/hello 接口做一些修改
1 @RequestMapping(value = "/hello", method= RequestMethod.GET) 2 public String hello() throws Exception { 3 Serviceinstance instance= client.getLocalServiceinstance(); 4 //让处理线程等待几秒钟 5 int sleepTime = new Random() . nextint (3000); 6 logger.info("sleepTime:" + sleepTime); 7 Thread.sleep{sleepTime); 8 logger.info("/hello, host:" + instance.getHost() + ", service id:" + 9 instance.getServiceid()); 10 return "Hello World"; 11 }
}
通过 Thread. sleep ()函数可让/hello 接口的处理线程不是马上返回内容,而是在阻塞几秒之后才返回内容。 由于 Hystrix 默认超时时间为 2000 毫秒, 所以这里采用了 0至3000 的随机数以让处理过程有一定概率发生超时来触发断路器。为了更精准地观察断路器
的触发,在消费者调用函数中做一些时间记录,具体如下:
1 @HystrixCommand(fallbackMethod = "helloFallback", commandKey = "helloKey") 2 public spring hello() { 3 long start = System.currentTimeMillis(); 4 //消费服务的逻辑 5 ··· 6 long end= System.currentTimeMillis(); 7 logger.info("Spend time : "+ (end - start)); 8 return result.toString(); 9 }
重新启动HELLO-SERVICE和RIBBON-CONSUMER的实例,连续访问http://localhost:9000/ribbon-consumer几次,我们可以观察到,当RIBBON-CONSUMER的控制台中输出的Spend time大于2000的时候,就会返回error, 即 服务消费者因调用的服务超时从而触发熔断请求, 并调用回调逻辑返回结果