springcloud微服务总结五 服务熔断

一：雪崩效应

如下图所示：A作为服务提供者，B为A的服务消费者，C和D是B的服务消费者。A不可用引起了B的不可用，并将不可用像滚雪球一样放大到C和D时，导致整个系统瘫痪，雪崩效应就形成了。

 

 

雪崩过程：

1：由于网路或其他原因（硬件故障、程序Bug、用户大量请求）A服务变得不可用，A服务的不可用导致B服务会出现线程的长阻塞,此时如果有大量的请求涌入（用户重试加大流量）,B服务servlet容器线程资源会被消耗完毕。大量请求的积压，直接导致B服务变慢，最终瘫痪

2：B服务瘫痪的瘫痪同理会导致C、D服务的瘫痪，最后导致系统瘫痪

 

二：防雪崩利器

怎么防止雪崩效应的发生呢？ 

解决问题方案:对依赖做隔离,Hystrix就是处理依赖隔离的框架,同时也是可以帮我们做依赖服务的治理和监控

依赖隔离分为两种，第一种线程池隔离（Thread-pool Rejection），第二种信号量隔离（semaphre Rejection）

 

 

 

a）:线程隔离

    首先：容器线程（tomcat、jetty）与   远程服务调用线程隔离，即异步执行服务间远程调用      

    其次：如果依赖多个微服务，多个依赖间相互隔离

    线上建议线程池不要设置过大，否则大量堵塞线程有可能会拖慢服务器。

线程隔离的优点:

        可以完全模拟异步调用，方便异步编程。

线程隔离的缺点:

        线程开销

线程隔离的适用场景

       不受信服务（第三方接口服务）

        有限依赖（依赖的服务不能太多）

NOTE: 

Netflix公司内部认为线程隔离开销足够小，不会造成重大的成本或性能的影响。Netflix 内部API 每天100亿的HystrixCommand依赖请求使用线程隔，每个应用大约40多个线程池，每个线程池大约5-20个线程。

 

b）:信号隔离

      信号隔离也可以用于限制并发访问，防止阻塞扩散, 与线程隔离最大不同在于执行依赖代码的线程依然是请求线程（该线程需要通过信号申请）,

   如果客户端是可信的且可以快速返回，可以使用信号隔离替换线程隔离,降低开销.

信号隔离优点

       轻量，无额外开销

 

信号隔离缺点

        不支持异步调用

信号隔离的适用场景

      

        受信服务（公司内部服务）

        高依赖（网关）

 

 

 

 

三：HYSTRIX

a）hystrix简介

所谓的熔断机制和日常生活中见到电路保险丝是非常相似的，当出现了问题之后，保险丝会自动烧断，以保护我们的电器，程序中我们也可以借用这个思想，使用Hystrix实现程序的熔断。

 

hystrix对应的中文名字是“豪猪”，豪猪周身长满了刺，能保护自己不受天敌的伤害，代表了一种防御机制，这与hystrix本身的功能不谋而合，因此Netflix团队将该框架命名为Hystrix，并使用了对应的卡通形象做作为logo。

 

b）Hystrix快速体验

Hystrix熔断限流主要埋在客户端，所以只需要在服务消费者方集成Hystrix。集成了Hystrix的客户端，我们一般称为Hystrix客户端

 

1：pom依赖

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

 

2：启动类加@EnableCircuitBreaker

3：fallback逻辑

 

 
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import com.wendao.provider.consumer.pojo.User;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
  
@RestController
public class ConsumerController {
  
 
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
 
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback")
    @RequestMapping("/findOne")
    public User findOne(){
        User user = restTemplate.getForObject("http://SPRING-CLOUD-SERVICE-PROVIDER/user/1", User.class);
 
        return user;
    }
 
    //fallback逻辑
    private User fallback(){
 
        //TODO ....
        return new User("fallback",12);
    }
  
}

 

 

 

4：测试

关闭服务提供者，测试结果如下：

说明：

1：请求服务提供者失败，怎么样算失败呢？

答：请求超时（默认1秒）算请求失败，不一定是服务提供者没启动，即使服务提供者启动，但是响应慢，超过了超时时间，一样请求失败。

可以通过下面方式设置超时时间

@HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback",commandProperties = {

    @HystrixProperty(name="execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds",value="5000")

})

2：服务提供者请求失败，会调用fallback逻辑，立即给客户端响应，这种情况叫服务降级

 

四：服务熔断

@RestController
public class ConsumerController {
  
 
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;
 
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "fallback",commandProperties = {
        @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled",value="true"),
        @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold",value="10"),
        @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds",value="10000"),
        @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage",value="50"),
    })
    @RequestMapping("/findOne")
    public User findOne(){
        //如果熔断器开启是不会进入这个方法的，直接调用fallback逻辑
        System.out.println("come in");
        User user = restTemplate.getForObject("http://SPRING-CLOUD-SERVICE-PROVIDER/user/1", User.class);
 
        return user;
    }
 
    //fallback逻辑
    private User fallback(){
 
        //TODO ....
        return new User("fallback",12);
    }
  
}

 

 

刚开始你会发现打印come in ，说明主逻辑方法还是执行了，还是发送了请求，只不过请求失败，执行了fallback逻辑，这个时候只是服务降级。

一旦调用失败次数过大就会导致熔断器开启，熔断器如果open，那么就不可能让你继续执行主逻辑方法了，这时候fallback就成了主逻辑方法

五：熔断器状态机

其实上面演示的不是熔断，熔断器根本没开启，上面演示的只是服务降级。真正的熔断器开启是要满足一定条件【阈值】，才会开启熔断器。

 

 快照时间窗：断路器确定是否打开需要统计一些请求和错误数据，而统计的时间范围就是快照时间窗，默认为最近的10秒。

 

  请求总数下限：在快照时间窗内，必须满足请求总数下限才有资格根据熔断。默认为20，意味着在10秒内，如果该hystrix命令的调用此时不足20次，即时所有的请求都超时或其他原因失败，断路器都不会打开。

circuitBreaker.requestVolumeThreshold

    错误百分比下限：当请求总数在快照时间窗内超过了下限，比如发生了30次调用，如果在这30次调用中，有16次发生了超时异常，也就是超过50%的错误百分比，在默认设定50%下限情况下，这时候就会将断路器打开。

circuitBreaker.errorThresholdPercentage

 

当熔断器在10秒内发现请求总数超过20，并且错误百分比超过50%，这个时候熔断器打开。打开之后，再有请求调用的时候，将不会调用主逻辑，而是直接调用降级逻辑，通过断路器，实现了自动地发现错误并将降级逻辑切换为主逻辑，减少响应延迟的效果。

在断路器打开之后，处理逻辑并没有结束，我们的降级逻辑已经被成了主逻辑，那么原来的主逻辑要如何恢复呢？对于这一问题，hystrix也为我们实现了自动恢复功能。当断路器打开，对主逻辑进行熔断之后，hystrix会启动一个休眠时间窗，在这个时间窗内，降级逻辑是临时的成为主逻辑，当休眠时间窗到期，断路器将进入半开状态，释放一次请求到原来的主逻辑上，如果此次请求正常返回，那么断路器将继续闭合，主逻辑恢复，如果这次请求依然有问题，断路器继续进入打开状态，休眠时间窗重新计时。

六 feign对hystrix的支持

feign只能服务降级，无法进行服务熔断，这个是我个人了解道德

使用方法：

在aplication。properties文件中添加配置：

feign.hystrix.enabled=true

创建熔断类这个类是实现调用服务的那个接口的实现类：

@Component//不能忘记加上该注解
public class UserBizImpl implements IUserbiz {
    @Override
    public Map update(User user) {
        return new HashMap();
    }
 
}

再修改feign客户端：

@FeignClient(value="spring-cloud-service-provider",fallback = UserBizImpl.class)

这样就可以了