SpringCloud之Hystrix断路器

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
云数据库 RDS MySQL,高可用系列 2核4GB
简介: SpringCloud之Hystrix断路器

Hystrix出现原因

     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。为了解决这个问题,断路器模型就出现了。


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。

     “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。


20200307150856823.png

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

Ribbon中使用断路器

新建项目引入依赖,该项目连接了mysql,可以参考之前的配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">
    <parent>
        <artifactId>microservicecloud</artifactId>
        <groupId>com.smxy.lq</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <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.smxy.lq</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

@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

    @Autowired
    private DeptService service;
    @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("数据库中没有这个ID: "+id+" @HystrixCommand");
    }

Feign使用Hystrix

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:

server:
  port: 80
eureka:
  client:
    serviceUrl:
       defaultZone: http://eureka7001:7001/eureka/,http://eureka7003:7003/eureka/
feign:
  hystrix:
    enabled: true
spring:
  application:
    name: spring-cloud-feign

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。

@FeignClient(value = "MICROSERVICECLOUD-DEPT",fallbackFactory=DeptClientServiceFallbackFactory.class)
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);
  @RequestMapping(value = "/dept/test",method = RequestMethod.GET)
  public String test();
}

统一的处理类需要实现FallackFactory的接口中的create方法。

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;
      }
    };
  }
}

当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。

把提供服务的微服务关闭,出现指定的错误信息。

20190103093236713.png

Hystrix Dashboard


   除了隔离依赖服务的调用以外,Hystrix还提供 了准实时的调用监控(Hystrix Dashboard),Hystrix会持续地记录所有通过Hystrix发起的请求的执行信息,并以统计报表和图形的形式展示给用户,包括每秒执行多少请求多少成功,多少失败等。


     Netflix通过hystrix-metrics-event-stream项目实现了对以上指标的监控。Spring Cloud也提供了Hystrix Dashboard的整合,对监控内容转化成可视化界面。

新建工程microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard,引入依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<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">
    <parent>
        <artifactId>microservicecloud</artifactId>
        <groupId>com.smxy.lq</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <artifactId>microservicecloud-consumer-hystrix-dashboard</artifactId>
    <dependencies>
        <!-- 自己定义的api -->
        <dependency>
            <groupId>com.smxy.lq</groupId>
            <artifactId>microservicecloud-api</artifactId>
            <version>${project.version}</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</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>
        <!-- Ribbon相关 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
        </dependency>
        <!-- feign相关 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-feign</artifactId>
        </dependency>
        <!-- hystrix和 hystrix-dashboard相关 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-hystrix-dashboard</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
</project>

yml配置

1. server:
2.   port: 9001

启动类

@SpringBootApplication
@EnableHystrixDashboard
public class DeptConsumer_DashBoard_App
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SpringApplication.run(DeptConsumer_DashBoard_App.class, args);
    }
}

访问:http://localhost:9001/hystrix出现;一只猪表示成功。

20190103094146631.png

开启microservicecloud-provider-dept-hystrix-8001微服务,访问http://localhost:8001/hystrix.stream,出现ping,data数据,需要注意的是被监控的微服务需要添加actuator监控

        <!-- actuator监控信息完善 -->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>

20190103095223294.png

点击Monitor Stream出现图所表示的意义



实心圆:共有两种含乂。它通过顔色的変化代表了实例的健康程度,它的健康度从緑色<黄色<橙色<紅色递减。

该实心圆除了顔色的变化之外,它的大小也会根据实例的请求流量发生変化,流量越大该实心圆就越大。所以通过该实心圆的展示,就可以在大量的案例中快速的发现故障实例和高圧力实例。


20190103095854851.png

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