SpringCloud-04-Hystrix熔断机制

关于Hystrix熔断机制的学习！

分布式当前面临的问题：

复杂分布式体系结构中的应用程序有数十个依赖关系，每个依赖关系在某些时候将不可避免失败！

1.服务雪崩

多个微服务之间调用的时候，假设微服务A调用微服务B和微服务C，微服务B和微服务C又调用其他的微服务，这就是所谓的“扇出”，如果扇出的链路上某个微服务的调用响应时间过长，或者不可用，对微服务A的调用就会占用越来越多的系统资源，进而引起系统崩溃，所谓的“雪崩效应”。
对于高流量的应用来说，单一的后端依赖可能会导致所有服务器上的所有资源都在几十秒内饱和。比失败更糟糕的是，这些应用程序还可能导致服务之间的延迟增加，备份队列，线程和其他系统资源紧张，导致整个系统发生更多的级联故障，这些都表示需要对故障和延迟进行隔离和管理，以达到单个依赖关系的失败而不影响整个应用程序或系统运行。
我们需要，弃车保帅！

2.什么是Hystrix

Hystrix是一个应用于处理分布式系统的延迟和容错的开源库，在分布式系统里，许多依赖不可避免的会调用失败，比如超时，异常等，Hystrix 能够保证在一个依赖出问题的情况下，不会导致整个体系服务失败，避免级联故障，以提高分布式系统的弹性。
“断路器”本身是一种开关装置，当某个服务单元发生故障之后，通过断路器的故障监控 (类似熔断保险丝) ，向调用方返回一个服务预期的，可处理的备选响应 (FallBack) ，而不是长时间的等待或者抛出调用方法无法处理的异常，这样就可以保证了服务调用方的线程不会被长时间，不必要的占用，从而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩。

3.Hystrix能干什么

服务降级：服务分优先级，牺牲非核心服务（不可用），保证核心服务稳定；从整体负荷考虑；
服务熔断：依赖的下游服务故障触发熔断，避免引发本系统崩溃；系统自动执行和恢复
服务限流：限制并发的请求访问量，超过阈值则拒绝；
接近实时的监控：就是字面意思！

4.服务熔断

4.1 什么是服务熔断?

熔断机制是赌赢雪崩效应的一种微服务链路保护机制。
当扇出链路的某个微服务不可用或者响应时间太长时，会进行服务的降级，进而熔断该节点微服务的调用，快速返回错误的响应信息。检测到该节点微服务调用响应正常后恢复调用链路。在SpringCloud框架里熔断机制通过Hystrix实现。Hystrix会监控微服务间调用的状况，当失败的调用到一定阀值缺省是5秒内20次调用失败，就会启动熔断机制。熔断机制的注解是：@HystrixCommand。

4.2 服务熔断解决如下问题：

当所依赖的对象不稳定时，能够起到快速失败的目的；
快速失败后，能够根据一定的算法动态试探所依赖对象是否恢复。

4.3 使用方式（用一个小Demo）：

导入依赖

<!--导入Hystrix依赖-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
    <version>1.4.6.RELEASE</version>
</dependency>

编写yaml配置

server:
  port: 8001
# mybatis配置
mybatis:
  # springcloud-api 模块下的pojo包
  type-aliases-package: com.haust.springcloud.pojo
  # 本模块下的mybatis-config.xml核心配置文件类路径
  config-location: classpath:mybatis/mybatis-config.xml
  # 本模块下的mapper配置文件类路径
  mapper-locations: classpath:mybatis/mapper/*.xml
# spring配置
spring:
  application:
    #项目名
    name: springcloud-provider-dept
  datasource:
    # 德鲁伊数据源
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/db01?useUnicode=true&characterEncoding=utf-8
    username: root
    password: root
# Eureka配置：配置服务注册中心地址
eureka:
  client:
    service-url:
      # 注册中心地址7001-7003
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
  instance:
    instance-id: springcloud-provider-dept-hystrix-8001 #修改Eureka上的默认描述信息
    prefer-ip-address: true #改为true后默认显示的是ip地址而不再是localhost
#info配置
info:
  app.name: haust-springcloud #项目的名称
  company.name: com.haust #公司的名称

修改controller

/**
 * @Auther: csp1999
 * @Date: 2020/05/17/22:06
 * @Description: 提供Restful服务
 */
@RestController
public class DeptController {
    @Autowired
    private DeptService deptService;
    /**
     * 根据id查询部门信息
     * 如果根据id查询出现异常,则走hystrixGet这段备选代码
     * @param id
     * @return
     */
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "hystrixGet")
    @RequestMapping("/dept/get/{id}")//根据id查询
    public Dept get(@PathVariable("id") Long id){
        Dept dept = deptService.queryById(id);
        if (dept==null){
            throw new RuntimeException("这个id=>"+id+",不存在该用户，或信息无法找到~");
        }
        return dept;
    }
    /**
     * 根据id查询备选方案(熔断)
     * @param id
     * @return
     */
    public Dept hystrixGet(@PathVariable("id") Long id){
        return new Dept().setDeptno(id)
                .setDname("这个id=>"+id+",没有对应的信息,null---@Hystrix~")
                .setDb_source("在MySQL中没有这个数据库");
    }
}

为主启动类添加对熔断的支持注解@EnableCircuitBreaker

/**
 * @Auther: csp1999
 * @Date: 2020/05/17/22:09
 * @Description: 启动类
 */
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient // EnableEurekaClient 客户端的启动类，在服务启动后自动向注册中心注册服务
@EnableDiscoveryClient // 服务发现~
@EnableCircuitBreaker // 添加对熔断的支持注解
public class HystrixDeptProvider_8001 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(HystrixDeptProvider_8001.class,args);
    }
}

总结思路：

也就是假设我们调用一个服务中的方法的时候，我们为这个方法编写一个备用方法，如果说这个方法出现问题或者抛出异常的话，我们不是采用try catch而是为会通过在原方法上添加注解@HystrixCommand(fallbackMethod = “备用方法名”)，抛出异常直接执行备用方法，果断抛弃原有方法,从而返回的是一个与期望值类似的结果，而非404页面。所以称为 弃车保帅!

因此，为了避免因某个微服务后台出现异常或错误而导致整个应用或网页报错，使用熔断是必要的

5.服务降级

接下来我们来说一下服务降级

5.1什么是服务降级

服务降级是指当服务器压力剧增的情况下，根据实际业务情况及流量，对一些服务和页面有策略的不处理，或换种简单的方式处理，从而释放服务器资源以保证核心业务正常运作或高效运作。说白了，就是尽可能的把系统资源让给优先级高的服务。
资源有限，而请求是无限的。如果在并发高峰期，不做服务降级处理，一方面肯定会影响整体服务的性能，严重的话可能会导致宕机某些重要的服务不可用。所以，一般在高峰期，为了保证核心功能服务的可用性，都要对某些服务降级处理。比如当双11活动时，把交易无关的服务统统降级，如查看蚂蚁深林，查看历史订单等等。
服务降级主要用于什么场景呢？当整个微服务架构整体的负载超出了预设的上限阈值或即将到来的流量预计将会超过预设的阈值时，为了保证重要或基本的服务能正常运行，可以将一些不重要或不紧急的服务或任务进行服务的延迟使用或暂停使用。
由上图可得，当某一时间内服务A的访问量暴增，而B和C的访问量较少，为了缓解A服务的压力，这时候需要B和C暂时关闭一些服务功能，去承担A的部分服务，从而为A分担压力，叫做服务降级。

举个例子：假如目前有很多人想要给我付钱，但我的服务器除了正在运行支付的服务之外，还有一些其它的服务在运行，比如搜索、定时任务和详情等等。然而这些不重要的服务就占用了JVM的不少内存与CPU资源，为了能把钱都收下来（钱才是目标），我设计了一个动态开关，把这些不重要的服务直接在最外层拒掉，这样处理后的后端处理收钱的服务就有更多的资源来收钱了（收钱速度更快了），这就是一个简单的服务降级的使用场景。

5.2 服务降级需要考虑的问题

1）那些服务是核心服务，哪些服务是非核心服务
2）那些服务可以支持降级，那些服务不能支持降级，降级策略是什么
3）除服务降级之外是否存在更复杂的业务放通场景，策略是什么？自动降级分类

自动降级分类(了解)

1）超时降级：主要配置好超时时间和超时重试次数和机制，并使用异步机制探测回复情况
2）失败次数降级：主要是一些不稳定的api，当失败调用次数达到一定阀值自动降级，同样要使用异步机制探测回复情况
3）故障降级：比如要调用的远程服务挂掉了（网络故障、DNS故障、http服务返回错误的状态码、rpc服务抛出异常），则可以直接降级。降级后的处理方案有：默认值（比如库存服务挂了，返回默认现货）、兜底数据（比如广告挂了，返回提前准备好的一些静态页面）、缓存（之前暂存的一些缓存数据）
4）限流降级：秒杀或者抢购一些限购商品时，此时可能会因为访问量太大而导致系统崩溃，此时会使用限流来进行限制访问量，当达到限流阀值，后续请求会被降级；降级后的处理方案可以是：排队页面（将用户导流到排队页面等一会重试）、无货（直接告知用户没货了）、错误页（如活动太火爆了，稍后重试）。

5.3 服务降级的使用（通过小Demo介绍）

思路：比如我们用Feign去调用一个公共的接口，然后通过url拼接去调用其他服务，如果我们想要实现服务降级，就是把即将要调用的那个服务停掉，此时我们在肯定会调用失败，返回一个404或者error界面，那么我们现在要做的就是避免这种情况，如何避免呢？我们采取的就是编写一个备用的公共的接口（重写多个方法），如果调用不到服务的话我们就调用这个备用的接口，然后就可以返回一个字符串，去提醒用户，服务不可用！

具体步骤：

编写备用公共的接口实现类，重写原接口中的方法！如图
原公共接口: 备用接口实现类：
如上图在原公共接口上添加注解@FeignClient(value = "SPRINGCLOUD-PROVIDER-DEPT",fallbackFactory = DeptClientServiceFallbackFactory.class)添加一个回调属性，

3.在yaml配置中开启服务降级

#开启降级feign.hystrix
feign:
  hystrix:
    enabled: true

完成！

6.服务熔断和降级的区别

了解完服务熔断和服务降级，我们来说一下它们之间的区别！

服务熔断—>服务端：某个服务超时或异常，引起熔断~，类似于保险丝(自我熔断)，类似于服务坏了去采取应对措施
服务降级—>客户端：从整体网站请求负载考虑，当某个服务熔断或者关闭之后，服务将不再被调用，此时在客户端，我们可以准备一个 FallBackFactory ，返回一个默认的值(缺省值)。会导致整体的服务下降，但是好歹能用，比直接挂掉强。相当于我们主动的将原服务用一个备用方法去替代
触发原因不太一样，服务熔断一般是某个服务（下游服务）故障引起，而服务降级一般是从整体负荷考虑；管理目标的层次不太一样，熔断其实是一个框架级的处理，每个微服务都需要（无层级之分），而降级一般需要对业务有层级之分（比如降级一般是从最外围服务开始）
实现方式不太一样，服务降级具有代码侵入性(由控制器完成/或自动降级)，熔断一般称为自我熔断。

7.实时监控Dashboard

这个监控面板监控的是，消费者去请求每个开启熔断并且被监控的服务，通过可视化去判断被监控服务受到多少次请求，抛出了多少次异常，发生了几次服务熔断！

7.1使用步骤：

1. 编写一个监控面板Dashboard

1.导入pom依赖
<!--Hystrix熔断机制-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
        <version>1.4.6.RELEASE</version>
    </dependency>
    <!--Hystrix监控页面-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix-dashboard</artifactId>
        <version>1.4.6.RELEASE</version>
    </dependency>
    
2.简单的配置一下yaml文件（例如配置个端口号）
3.在主启动类当中添加注解 @EnableHystrixDashboard//开启了监控页面

2. 在需要被监控的服务中添加熔断，和配置一些信息表示当前服务被监控

1.在被监控的服务当中导入pom依赖
   <!--向Eureka注册中心提供者-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
        <version>1.4.6.RELEASE</version>
    </dependency>
    <!--Hystrix熔断机制-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
        <version>1.4.6.RELEASE</version>
    </dependency>
2.添加熔断机制（上个知识当中以及说过）和在主启动类当中配置一个@Bean
@Bean
public ServletRegistrationBean hystrixMetricsStreamServlet(){
    ServletRegistrationBean registrationBean =new ServletRegistrationBean(new HystrixMetricsStreamServlet());
    registrationBean.addUrlMappings("/actuator/hystrix.stream");
    return registrationBean;
}

3.localhost:9001/actuator/hystrix.stream 这个网址记录了，当前被监控服务受到的所有请求
	我们在监控配置页面localhost:9001/hsytrix去配置上监控这个网址即可，我们就可以在localhost:9001/hsytrix就可以看到所有的被监控服务的情况！

3. 先启动注册中心然后启动dashboard，然后才是启动被监控服务

完成！

posted @ 2022-01-23 20:36 爪洼ing 阅读(45) 评论(0) 编辑收藏举报

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