SpringCloud之Hystrix断路器-阿里云开发者社区

SpringCloud之Hystrix断路器

分布式系统面临的问题

复杂分布式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不可避免的失败。

如果I服务一直请求超时，那么系统间将不可避免的产生超时、和占用紧张的情况。这时将会引起服务雪崩。

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又调用其它的微服务，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秒钟内饱和。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，以便单个依赖关系的失败，不能取消整个应用程序或系统。

Hystrix是什么？

Hystrix是一个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，不会导致整体服务失败，避免级联故障，以提高分布式系统的弹性。

简单的说,它的作用类似于电路中的保险丝，起着系统保护的作用。

“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），向调用方返回一个符合预期的、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无法处理的异常，这样就保证了服务调用方的线程不会被长时间、不必要地占用，从而避免了故障在分布式系统中的蔓延，乃至雪崩。

官网资料

https://github.com/Netflix/Hystrix/wiki/How-To-Use

主要功能

服务熔断
服务降级
服务监控hystrixDashboard
zuul路由网关

服务熔断

熔断机制是应对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。当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阈值，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@HystrixCommand。

新建项目microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001并引入依赖，该项目连接了mysql,可以参考之前的配置

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
  xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
  <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
  <parent>
    <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
    <artifactId>microservicecloud</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
  </parent>
  <artifactId>microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001</artifactId>
  <dependencies>
    <!-- hystrix -->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
    </dependency>
    <!-- 将微服务provider侧注册进eureka -->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
    </dependency>
    <!-- 引入自己定义的api通用包，可以使用Dept部门Entity -->
    <dependency>
      <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
      <artifactId>microservicecloud-api</artifactId>
      <version>${project.version}</version>
    </dependency>       
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
    </dependency>
    <!-- actuator监控信息完善 -->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>junit</groupId>
      <artifactId>junit</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>mysql</groupId>
      <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>com.alibaba</groupId>
      <artifactId>druid</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>ch.qos.logback</groupId>
      <artifactId>logback-core</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
      <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-jetty</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
    </dependency>
    <!-- 修改后立即生效，热部署 -->
    <dependency>
      <groupId>org.springframework</groupId>
      <artifactId>springloaded</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
    </dependency>
  </dependencies>
</project>

yml配置

server:
  port: 8001
mybatis:
  config-location: classpath:mybatis/mybatis.cfg.xml        # mybatis配置文件所在路径
  type-aliases-package: com.smxy.lq.entities    # 所有Entity别名类所在包
  mapper-locations:
  - classpath:mybatis/mapper/**/*.xml                       # mapper映射文件
spring:
   application:
    name: microservicecloud-dept
   datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource            # 当前数据源操作类型
    driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driver              # mysql驱动包
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/cloudDB01              # 数据库名称
    username: root
    password: 671354
    dbcp2:
      min-idle: 5                                           # 数据库连接池的最小维持连接数
      initial-size: 5                                       # 初始化连接数
      max-total: 5                                          # 最大连接数
      max-wait-millis: 200                                  # 等待连接获取的最大超时时间
eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url:
       defaultZone: http://localhost:7001/eureka
        #defaultZone: http://eureka7001:7001/eureka/,http://eureka7003:7003/eureka/
  instance:
    instance-id: microservicecloud-dept8001-hystrix   #自定义hystrix相关的服务名称信息
    prefer-ip-address: true     #访问路径可以显示IP地址

在程序的启动类DeptProvider8001_Hystrix_App 加在启动类里添加@EnableCircuitBreaker 或者 @EnableHystrix注解

package com.atguigu.springcloud;
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.circuitbreaker.EnableCircuitBreaker;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient //本服务启动后会自动注册进eureka服务中
@EnableDiscoveryClient //服务发现
@EnableCircuitBreaker//对hystrixR熔断机制的支持
public class DeptProvider8001_Hystrix_App
{
  public static void main(String[] args)
  {
    SpringApplication.run(DeptProvider8001_Hystrix_App.class, args);
  }
}

为需要容错的方法添加@HysreixCommand注解，并使用fallbackMethod属性指定回退方法

package com.atguigu.springcloud.controller;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
import com.atguigu.springcloud.service.DeptService;
import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
@RestController
public class DeptController
{
  @Autowired
  private DeptService service = null;
  @RequestMapping(value = "/dept/get/{id}", method = RequestMethod.GET)
  //一旦调用服务方法失败并抛出了错误信息后，会自动调用@HystrixCommand标注好的fallbackMethod调用类中的指定方法
  @HystrixCommand(fallbackMethod = "processHystrix_Get")
  public Dept get(@PathVariable("id") Long id)
  {
    Dept dept = this.service.get(id);
    if (null == dept) {
      throw new RuntimeException("该ID：" + id + "没有没有对应的信息");
    }
    return dept;
  }
  public Dept processHystrix_Get(@PathVariable("id") Long id)
  {
    return new Dept().setDeptno(id).setDname("该ID：" + id + "没有没有对应的信息,null--@HystrixCommand")
        .setDb_source("no this database in MySQL");
  }
}

分别运行microservicecloud-eureka-7001、microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001、microservicecloud-consumer-dept-80。

然后访问：

http://localhost:7001/ ，可查看到注册中心注册服务

访问 http://localhost/consumer/dept/get/233 可查看到服务熔断效果

说明：获取ID为233的数据，因为数据库内不存在条数据，设定它报空指针错误，进行一个服务的熔断，调用服务熔断指定的方法。

服务降级

银行办理业务，A业务过于繁忙，请求帮助。暂时关闭C窗口，节约资源，去帮助A处理业务。当有人来C窗口办理业务时，C窗口显示暂停业务。帮助A处理完业务，再回来开启C窗口。

所谓降级，一般是从整体符合考虑。就是当某个服务熔断之后，服务器将不再被调用，此时客户端可以自己准备一个本地的fallback回调，返回一个缺省值。这样做，虽然服务水平下降，但好歹能用，比直接挂断强。

服务降级处理是在客户端实现完成的，与服务端没有关系

Feign使用Hystrix

修改microservicecloud-api工程，编写统一的处理接口。并通过fallbackFactory指定统一的处理类，该处理方法可以单独拿出来放到公共的微服务中，便于其他微服务调用。

package com.atguigu.springcloud.service;
import java.util.List;
import org.springframework.cloud.netflix.feign.FeignClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import com.atguigu.springcloud.entities.Dept;
@FeignClient(value = "MICROSERVICECLOUD-DEPT",fallbackFactory = DeptClientServiceFallbackFactory.class)
//@FeignClient(value = "MICROSERVICECLOUD-DEPT")
public interface DeptClientService {
  @RequestMapping(value = "/dept/get/{id}",method = RequestMethod.GET)
  public Dept get(@PathVariable("id")long id);
  @RequestMapping(value = "/dept/list",method = RequestMethod.GET)
  public List<Dept> list();
  @RequestMapping(value = "/dept/add",method = RequestMethod.POST)
  public boolean add(Dept dept);
}

统一的处理类需要实现FallackFactory的接口中的create方法。注意在类上添加@Component注解

import com.smxy.lq.entities.Dept;
import feign.hystrix.FallbackFactory;
import org.springframework.stereotype.Component;
import java.util.List;
/**
 * 统一处理熔断的类，这样就可以和控制层解耦不用在控制层添加@HystrixCommand注解，并指定方法
 */
@Component // 不要忘记添加
public class DeptClientServiceFallbackFactory implements FallbackFactory<DeptClientService>
{
  @Override
  public DeptClientService create(Throwable throwable)
  {
    return new DeptClientService() {
      @Override
      public Dept get(long id){
        return new Dept().setDeptno(id).setDname("该ID：" + id + "没有没有对应的信息,Consumer客户端提供的降级信息,此刻服务Provider已经关闭")
            .setDb_source("no this database in MySQL");
      }
      @Override
      public List<Dept> list()
      {
        return null;
      }
      @Override
      public boolean add(Dept dept)
      {
        return false;
      }
      @Override
      public String test() {
        return null;
      }
    };
  }
}

编译并安装microservicecloud-api工程

mvn clean install

Spring Cloud 中，Feign默认已经整合了Hystrix，所以只需要在配置中启用Hystrix就会包裹全部Feign Client中的方法：

修改microservicecloud-consumer-dept-feign工程YML文件

server:
  port: 80
eureka:
  client:
    serviceUrl:
       defaultZone: http://eureka7001:7001/eureka/
feign:
  hystrix:
    enabled: true
spring:
  application:
    name: spring-cloud-feign

测试

eureka先启动

微服务microservicecloud-provider-dept-8001启动

microservicecloud-consumer-dept-feign启动

正常访问测试： http://localhost/consumer/dept/get/1

故意关闭微服务 microservicecloud-provider-dept-8001

客户端自己调用提示

http://localhost/consumer/dept/get/1

此时服务端provider已经down了，但是我们做了服务降级处理，让客户端在服务端不可用时也会获得提示信息而不会挂起耗死服务器

SpringCloud之Hystrix断路器