Hystrix服务熔断

1、简介

1.1 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。

1.2 服务雪崩

微服务中，服务间调用关系错综复杂，一个请求，可能需要调用多个微服务接口才能实现，会形成非常复杂的调用

这就好比，一个汽车生产线，生产不同的汽车，需要使用不同的零件，如果某个零件因为种种原因无法使用，那么就会造成整台车无法装配，陷入等待零件的状态，直到零件到位，才能继续组装。 此时如果有很多个车型都需要这个零件，那么整个工厂都将陷入等待的状态，导致所有生产都陷入瘫痪。一个零件的波及范围不断扩大。

Hystrix解决雪崩问题的手段，主要包括：

• 线程隔离
• 服务降级

2、线程隔离&服务降级

2.1 原理

解读：

• Hystrix为每个依赖服务调用分配一个小的线程池，如果线程池已满调用将被立即拒绝，默认不采用排队，加速失败判定时间。
• 用户的请求将不再直接访问服务，而是通过线程池中的空闲线程来访问服务，如果线程池已满，或者请求超时，则会进行降级处理，什么是服务降级？

服务降级：可以优先保证核心服务

用户的请求故障时，不会被阻塞，更不会无休止的等待或者看到系统崩溃，至少可以看到一个执行结果（例如返回友好的提示信息）

服务降级虽然会导致请求失败，但是不会导致阻塞，而且最多会影响这个依赖服务对应的线程池中的资源，对其它服务没有响应。 触发Hystrix服务降级的情况：

• 线程池已满
• 请求超时

2.2 案例

服务降级：及时返回服务调用失败的结果，让线程不因为等待服务而阻塞

1) 引入依赖

在 consumer-demo 消费端系统的pom.xml文件添加如下依赖：

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

2) 开启熔断

在启动类 ConsumerApplication 上添加注解：== @EnableCircuitBreaker==

@SpringBootApplication @EnableDiscoveryClient @EnableCircuitBreaker public class ConsumerApplication { 
    // ... } 

可以看到，我们类上的注解越来越多，在微服务中，经常会引入上面的三个注解，于是Spring就提供了一个组合注解：== @SpringCloudApplication ==

因此，我们可以使用这个组合注解来代替之前的3个注解 ：

@SpringCloudApplication public class ConsumerApplication { 
    // ... } 

3) 编写降级逻辑

当目标服务的调用出现故障，我们希望快速失败，给用户一个友好提示。因此需要提前编写好失败时的降级处理逻辑，要使用HystrixCommand来完成。

改造 consumer-demo\src\main\java…\controller\ConsumerController.java 处理器 类，如下：

@RestController @RequestMapping("/consumer") @Slf4j public class ConsumerController { 
    @Autowired private RestTemplate restTemplate; @Autowired private DiscoveryClient discoveryClient; @GetMapping("{id}") @HystrixCommand(fallbackMethod = "queryByIdFallback") public String queryById(@PathVariable Long id) { 
    String url = "http://user-service/user/" + id; return restTemplate.getForObject(url, String.class); } //自定义降级逻辑方法 public String queryByIdFallback(Long id) { 
    log.error("查询用户信息失败。id：{}", id); return "对不起，网络太拥挤了！"; } } 

要注意；因为熔断的降级逻辑方法必须跟正常逻辑方法保证：相同的参数列表和返回值声明。

失败逻辑中返回User对象没有太大意义，一般会返回友好提示。所以把queryById的方法改造为返回String，反正也是Json数据。这样失败逻辑中返回一个错误说明，会比较方便。

4) 默认的fallback

刚才把fallback写在了某个业务方法上，如果这样的方法很多，那岂不是要写很多。所以可以把Fallback配置加在类上，实现默认fallback；

再次改造 consumer-demo\src\main\java…\controller\ConsumerController.java

@RestController @RequestMapping("/consumer") @Slf4j @DefaultProperties(defaultFallback = "defaultFallback") public class ConsumerController { 
    @Autowired private RestTemplate restTemplate; @Autowired private DiscoveryClient discoveryClient; @GetMapping("{id}") //@HystrixCommand(fallbackMethod = "queryByIdFallback") @HystrixCommand public String queryById(@PathVariable Long id) { 
    String url = "http://user-service/user/" + id; return restTemplate.getForObject(url, String.class); } public String queryByIdFallback(Long id) { 
    log.error("查询用户信息失败。id：{}", id); return "对不起，网络太拥挤了！"; } public String defaultFallback() { 
    return "默认提示：对不起，网络太拥挤了！"; } } 

@DefaultProperties(defaultFallback = “defaultFallBack”)：在类上指明统一的失败降级方法；该类中所有方法返回类型要与处理失败的方法的返回类型一致。

5) 超时设置

在之前的案例中，请求在超过1秒后都会返回错误信息，这是因为Hystrix的默认超时时长为1，我们可以通过配置修改这个值；修改 consumer-demo\src\main\resources\application.yml 添加如下配置：

hystrix: command: default: execution: isolation: thread: timeoutInMilliseconds: 2000 

这个配置会作用于全局所有方法。为了方便复制到yml配置文件中

3、服务熔断

3.1 熔断原理

在服务熔断中，使用的熔断器，也叫断路器，其英文单词为：Circuit Breaker 熔断机制与家里使用的电路熔断原理类似；当如果电路发生短路的时候能立刻熔断电路，避免发生灾难。在分布式系统中应用服务熔断后，服务调用方可以自己进行判断哪些服务反应慢或存在大量超时，可以针对这些服务进行主动熔断，防止整个系统被拖垮。Hystrix的服务熔断机制，可以实现弹性容错；当服务请求情况好转之后，可以自动重连。通过断路的方式，将后续请求直接拒绝，一段时间（默认5秒）之后允许部分请求通过，如果调用成功则回到断路器关闭状态，否则继续打开，拒绝请求的服务。

状态机有3个状态：

• Closed：关闭状态（断路器关闭），所有请求都正常访问。
• Open：打开状态（断路器打开），所有请求都会被降级。Hystrix会对请求情况计数，当一定时间内失败请求百分比达到阈值，则触发熔断，断路器会完全打开。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，不是永久的，断路器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。此时会释放部分请求通过，若这些请求都是健康的，则会关闭断路器，否则继续保持打开，再次进行休眠计时。

3.2 案例

@GetMapping("{id}") @HystrixCommand public String queryById(@PathVariable Long id) { 
    if (id == 1) { 
    throw new RuntimeException("太忙了"); } String url = "http://user-service/user/" + id; String user = restTemplate.getForObject(url, String.class); return user; } 

当我们疯狂访问id为1的请求时（超过20次），就会触发熔断。断路器会打开，一切请求都会被降级处理。

不过，默认的熔断触发要求较高，休眠时间窗较短，为了测试方便，我们可以通过配置修改熔断策略：

hystrix: command: default: execution: isolation: thread: timeoutInMilliseconds: 2000 #服务降级超时时间 circuitBreaker: errorThresholdPercentage: 50 # 触发熔断错误比例阈值，默认值50% sleepWindowInMilliseconds: 10000 # 熔断后休眠时长，默认值5秒 requestVolumeThreshold: 10 # 熔断触发最小请求次数，默认值是20