Java SDK 存储失败或发生 异常 默认的重试是什么?-问答-阿里云开发者社区-阿里云

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Java SDK 存储失败或发生 异常 默认的重试是什么?

初商 2019-09-12 10:56:28 179

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  • 被纵养的懒猫
    2019-09-12 13:29:40

    重试作用: 对于重试是有场景限制的,不是什么场景都适合重试,比如参数校验不合法、写操作等(要考虑写是否幂等)都不适合重试。

    远程调用超时、网络突然中断可以重试。在微服务治理框架中,通常都有自己的重试与超时配置,比如dubbo可以设置retries=1,timeout=500调用失败只重试1次,超过500ms调用仍未返回则调用失败。

    比如外部 RPC 调用,或者数据入库等操作,如果一次操作失败,可以进行多次重试,提高调用成功的可能性。

    优雅的重试机制要具备几点: 无侵入:这个好理解,不改动当前的业务逻辑,对于需要重试的地方,可以很简单的实现 可配置:包括重试次数,重试的间隔时间,是否使用异步方式等 通用性:最好是无改动(或者很小改动)的支持绝大部分的场景,拿过来直接可用 优雅重试共性和原理: 正常和重试优雅解耦,重试断言条件实例或逻辑异常实例是两者沟通的媒介。 约定重试间隔,差异性重试策略,设置重试超时时间,进一步保证重试有效性以及重试流程稳定性。 都使用了命令设计模式,通过委托重试对象完成相应的逻辑操作,同时内部封装实现重试逻辑。 Spring-tryer和guava-tryer工具都是线程安全的重试,能够支持并发业务场景的重试逻辑正确性。 优雅重试适用场景: 功能逻辑中存在不稳定依赖场景,需要使用重试获取预期结果或者尝试重新执行逻辑不立即结束。比如远程接口访问,数据加载访问,数据上传校验等等。 对于异常场景存在需要重试场景,同时希望把正常逻辑和重试逻辑解耦。 对于需要基于数据媒介交互,希望通过重试轮询检测执行逻辑场景也可以考虑重试方案。 优雅重试解决思路: 切面方式 这个思路比较清晰,在需要添加重试的方法上添加一个用于重试的自定义注解,然后在切面中实现重试的逻辑,主要的配置参数则根据注解中的选项来初始化

    优点:

    真正的无侵入 缺点:

    某些方法无法被切面拦截的场景无法覆盖(如spring-aop无法切私有方法,final方法) 直接使用aspecj则有些小复杂;如果用spring-aop,则只能切被spring容器管理的bean 消息总线方式 这个也比较容易理解,在需要重试的方法中,发送一个消息,并将业务逻辑作为回调方法传入;由一个订阅了重试消息的consumer来执行重试的业务逻辑

    优点:

    重试机制不受任何限制,即在任何地方你都可以使用 利用EventBus框架,可以非常容易把框架搭起来 缺点:

    业务侵入,需要在重试的业务处,主动发起一条重试消息 调试理解复杂(消息总线方式的最大优点和缺点,就是过于灵活了,你可能都不知道什么地方处理这个消息,特别是新的童鞋来维护这段代码时) 如果要获取返回结果,不太好处理, 上下文参数不好处理 模板方式 优点:

    简单(依赖简单:引入一个类就可以了; 使用简单:实现抽象类,讲业务逻辑填充即可;) 灵活(这个是真正的灵活了,你想怎么干都可以,完全由你控制) 缺点:

    强侵入 代码臃肿 把这个单独捞出来,主要是某些时候我就一两个地方要用到重试,简单的实现下就好了,也没有必用用到上面这么重的方式;而且我希望可以针对代码快进行重试

    这个的设计还是非常简单的,基本上代码都可以直接贴出来,一目了然:

    复制代码 public abstract class RetryTemplate {

    private static final int DEFAULT_RETRY_TIME = 1;
    private int retryTime = DEFAULT_RETRY_TIME; 
    private int sleepTime = 0;// 重试的睡眠时间
    
    public int getSleepTime() {
        return sleepTime;
    }
    
    public RetryTemplate setSleepTime(int sleepTime) {
        if(sleepTime < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("sleepTime should equal or bigger than 0");
        }
        this.sleepTime = sleepTime;
        return this;
    }
    
    public int getRetryTime() {
        return retryTime;
    }
    
    public RetryTemplate setRetryTime(int retryTime) {
        if (retryTime <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("retryTime should bigger than 0");
        }
        this.retryTime = retryTime;
        return this;
    }
    
    /**
     * 重试的业务执行代码
     * 失败时请抛出一个异常
     *
     * todo 确定返回的封装类,根据返回结果的状态来判定是否需要重试
     *
     * @return
     */
    protected abstract Object doBiz() throws Exception; //预留一个doBiz方法由业务方来实现,在其中书写需要重试的业务代码,然后执行即可
    
    public Object execute() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < retryTime; i++) {
            try {
                return doBiz();
            } catch (Exception e) {
                log.error("业务执行出现异常,e: {}", e);
                Thread.sleep(sleepTime);
            }
        }
        return null;
    }
    
    public Object submit(ExecutorService executorService) {
        if (executorService == null) {
            throw new IllegalArgumentException("please choose executorService!");
        }
        return executorService.submit((Callable) () -> execute());
    }
    

    } 复制代码 使用示例:

    复制代码 public void retryDemo() throws InterruptedException { Object ans = new RetryTemplate() { @Override protected Object doBiz() throws Exception { int temp = (int) (Math.random() * 10); System.out.println(temp); if (temp > 3) { throw new Exception("generate value bigger then 3! need retry"); } return temp; } }.setRetryTime(10).setSleepTime(10).execute(); System.out.println(ans); } 复制代码 spring-retry Spring Retry 为 Spring 应用程序提供了声明性重试支持。 它用于Spring批处理、Spring集成、Apache Hadoop(等等)的Spring。

    在分布式系统中,为了保证数据分布式事务的强一致性,在调用RPC接口或者发送MQ时,针对可能会出现网络抖动请求超时情况采取一下重试操作。 用的最多的重试方式就是MQ了,但是如果你的项目中没有引入MQ,就不方便了。

    还有一种方式,是开发者自己编写重试机制,但是大多不够优雅。

    缺陷

    spring-retry 工具虽能优雅实现重试,但是存在两个不友好设计:

    一个是重试实体限定为 Throwable 子类,说明重试针对的是可捕捉的功能异常为设计前提的,但是我们希望依赖某个数据对象实体作为重试实体, 但 sping-retry框架必须强制转换为Throwable子类。 另一个是重试根源的断言对象使用的是 doWithRetry 的 Exception 异常实例,不符合正常内部断言的返回设计。 Spring Retry 提倡以注解的方式对方法进行重试,重试逻辑是同步执行的,当抛出相关异常后执行重试, 如果你要以返回值的某个状态来判定是否需要重试,可能只能通过自己判断返回值然后显式抛出异常了。只读操作可以重试,幂等写操作可以重试,但是非幂等写操作不能重试,重试可能导致脏写,或产生重复数据。

    @Recover 注解在使用时无法指定方法,如果一个类中多个重试方法,就会很麻烦。

    spring-retry 结构

    BackOff:补偿值,一般指失败后多久进行重试的延迟值。 Sleeper:暂停应用的工具,通常用来应用补偿值。 RetryState:重试状态,通常包含一个重试的键值。 RetryCallback:封装你需要重试的业务逻辑(上文中的doSth)

    RecoverCallback:封装了多次重试都失败后你需要执行的业务逻辑(上文中的doSthWhenStillFail)

    RetryContext:重试语境下的上下文,代表了能被重试动作使用的资源。可用于在多次Retry或者Retry 和Recover之间传递参数或状态(在多次doSth或者doSth与doSthWhenStillFail之间传递参数)

    RetryOperations: 定义了“重试”的模板(重试的API),要求传入RetryCallback,可选传入RecoveryCallback;

    RetryTemplate :RetryOperations的具体实现,组合了RetryListener[],BackOffPolicy,RetryPolicy。 RetryListener:用来监控Retry的执行情况,并生成统计信息。

    RetryPolicy:重试的策略或条件,可以简单的进行多次重试,可以是指定超时时间进行重试(上文中的someCondition),决定失败能否重试。

    BackOffPolicy: 重试的回退策略,在业务逻辑执行发生异常时。如果需要重试,我们可能需要等一段时间(可能服务器过于繁忙,如果一直不间隔重试可能拖垮服务器),当然这段时间可以是0,也可以是固定的,可以是随机的(参见tcp的拥塞控制算法中的回退策略)。回退策略在上文中体现为wait();

    RetryPolicy提供了如下策略实现:

    NeverRetryPolicy:只允许调用RetryCallback一次,不允许重试;

    AlwaysRetryPolicy:允许无限重试,直到成功,此方式逻辑不当会导致死循环;

    SimpleRetryPolicy:固定次数重试策略,默认重试最大次数为3次,RetryTemplate默认使用的策略;

    TimeoutRetryPolicy:超时时间重试策略,默认超时时间为1秒,在指定的超时时间内允许重试;

    CircuitBreakerRetryPolicy:有熔断功能的重试策略,需设置3个参数openTimeout、resetTimeout和delegate

    delegate:是真正判断是否重试的策略,当重试失败时,则执行熔断策略;应该配置基于次数的SimpleRetryPolicy或者基于超时的TimeoutRetryPolicy策略,且策略都是全局模式,而非局部模式,所以要注意次数或超时的配置合理性。

    openTimeout:openWindow,配置熔断器电路打开的超时时间,当超过openTimeout之后熔断器电路变成半打开状态(主要有一次重试成功,则闭合电路);

    resetTimeout:timeout,配置重置熔断器重新闭合的超时时间

    CompositeRetryPolicy:组合重试策略,有两种组合方式,乐观组合重试策略是指只要有一个策略允许重试即可以,悲观组合重试策略是指只要有一个策略不允许重试即可以,但不管哪种组合方式,组合中的每一个策略都会执行。

    BackOffPolicy 提供了如下策略实现:

    NoBackOffPolicy:无退避算法策略,即当重试时是立即重试;

    FixedBackOffPolicy:固定时间的退避策略,需设置参数sleeper(指定等待策略,默认是Thread.sleep,即线程休眠)、backOffPeriod(休眠时间,默认1秒);

    UniformRandomBackOffPolicy:随机时间退避策略,需设置sleeper、minBackOffPeriod、maxBackOffPeriod,该策略在[minBackOffPeriod,maxBackOffPeriod之间取一个随机休眠时间,minBackOffPeriod默认500毫秒,maxBackOffPeriod默认1500毫秒;

    ExponentialBackOffPolicy:指数退避策略,需设置参数sleeper、initialInterval、maxInterval和multiplier。initialInterval指定初始休眠时间,默认100毫秒,maxInterval指定最大休眠时间,默认30秒,multiplier指定乘数,即下一次休眠时间为当前休眠时间*multiplier;

    ExponentialRandomBackOffPolicy:随机指数退避策略,引入随机乘数,固定乘数可能会引起很多服务同时重试导致DDos,使用随机休眠时间来避免这种情况。

    RetryTemplate主要流程实现:

    复制代码 //示例一 public void upload(final Map<String, Object> map) throws Exception { // 构建重试模板实例 RetryTemplate retryTemplate = new RetryTemplate(); // 设置重试策略,主要设置重试次数 SimpleRetryPolicy policy =         new SimpleRetryPolicy(3, Collections.<Class<? extends Throwable>, Boolean> singletonMap(Exception.class, true)); // 设置重试回退操作策略,主要设置重试间隔时间 FixedBackOffPolicy fixedBackOffPolicy = new FixedBackOffPolicy(); fixedBackOffPolicy.setBackOffPeriod(100); retryTemplate.setRetryPolicy(policy); retryTemplate.setBackOffPolicy(fixedBackOffPolicy); // 通过RetryCallback 重试回调实例包装正常逻辑逻辑,第一次执行和重试执行执行的都是这段逻辑 final RetryCallback<Object, Exception> retryCallback = new RetryCallback<Object, Exception>() { //RetryContext 重试操作上下文约定,统一spring-try包装 public Object doWithRetry(RetryContext context) throws Exception { System.out.println("do some thing"); Exception e = uploadToOdps(map); System.out.println(context.getRetryCount()); throw e;//这个点特别注意,重试的根源通过Exception返回 } }; // 通过RecoveryCallback 重试流程正常结束或者达到重试上限后的退出恢复操作实例 final RecoveryCallback recoveryCallback = new RecoveryCallback() { public Object recover(RetryContext context) throws Exception { System.out.println("do recory operation"); return null; } }; try { // 由retryTemplate 执行execute方法开始逻辑执行 retryTemplate.execute(retryCallback, recoveryCallback); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }

    //示例二 protected <T, E extends Throwable> T doExecute(RetryCallback<T, E> retryCallback,RecoveryCallback recoveryCallback,   RetryState state) throws E, ExhaustedRetryException { //重试策略 RetryPolicy retryPolicy = this.retryPolicy; //退避策略 BackOffPolicy backOffPolicy = this.backOffPolicy; //重试上下文,当前重试次数等都记录在上下文中 RetryContext context = open(retryPolicy, state); try { //拦截器模式,执行RetryListener#open boolean running = doOpenInterceptors(retryCallback, context); //判断是否可以重试执行 while (canRetry(retryPolicy, context) && !context.isExhaustedOnly()) { try {//执行RetryCallback回调 return retryCallback.doWithRetry(context); } catch (Throwable e) {//异常时,要进行下一次重试准备 //遇到异常后,注册该异常的失败次数 registerThrowable(retryPolicy, state, context, e); //执行RetryListener#onError doOnErrorInterceptors(retryCallback, context, e); //如果可以重试,执行退避算法,比如休眠一小段时间后再重试 if (canRetry(retryPolicy, context) && !context.isExhaustedOnly()) { backOffPolicy.backOff(backOffContext); } //state != null && state.rollbackFor(context.getLastThrowable()) //在有状态重试时,如果是需要执行回滚操作的异常,则立即抛出异常 if (shouldRethrow(retryPolicy, context, state)) { throw RetryTemplate. wrapIfNecessary(e); } } //如果是有状态重试,且有GLOBAL_STATE属性,则立即跳出重试终止;       //当抛出的异常是非需要执行回滚操作的异常时,才会执行到此处,CircuitBreakerRetryPolicy会在此跳出循环; if (state != null && context.hasAttribute(GLOBAL_STATE)) { break; } } //重试失败后,如果有RecoveryCallback,则执行此回调,否则抛出异常 return handleRetryExhausted(recoveryCallback, context, state); } catch (Throwable e) { throw RetryTemplate. wrapIfNecessary(e); } finally { //清理环境 close(retryPolicy, context, state, lastException == null || exhausted); //执行RetryListener#close,比如统计重试信息 doCloseInterceptors(retryCallback, context, lastException); } } 复制代码 有状态or无状态 无状态重试,是在一个循环中执行完重试策略,即重试上下文保持在一个线程上下文中,在一次调用中进行完整的重试策略判断。如远程调用某个查询方法时是最常见的无状态重试: 复制代码 RetryTemplate template = new RetryTemplate(); //重试策略:次数重试策略 RetryPolicy retryPolicy = new SimpleRetryPolicy(3); template.setRetryPolicy(retryPolicy); //退避策略:指数退避策略 ExponentialBackOffPolicy backOffPolicy = new ExponentialBackOffPolicy(); backOffPolicy.setInitialInterval(100); backOffPolicy.setMaxInterval(3000); backOffPolicy.setMultiplier(2); backOffPolicy.setSleeper(new ThreadWaitSleeper()); template.setBackOffPolicy(backOffPolicy);

    //当重试失败后,抛出异常 String result = template.execute(new RetryCallback<String, RuntimeException>() { @Override public String doWithRetry(RetryContext context) throws RuntimeException { throw new RuntimeException("timeout"); } }); //当重试失败后,执行RecoveryCallback String result = template.execute(new RetryCallback<String, RuntimeException>() { @Override public String doWithRetry(RetryContext context) throws RuntimeException { System.out.println("retry count:" + context.getRetryCount()); throw new RuntimeException("timeout"); } }, new RecoveryCallback () { @Override public String recover(RetryContext context) throws Exception { return "default"; } }); 复制代码 有状态重试,有两种情况需要使用有状态重试,事务操作需要回滚、熔断器模式。 事务操作需要回滚场景时,当整个操作中抛出的是数据库异常DataAccessException,则不能进行重试需要回滚,而抛出其他异常则可以进行重试,可以通过RetryState实现:

    复制代码 //当前状态的名称,当把状态放入缓存时,通过该key查询获取 Object key = "mykey"; //是否每次都重新生成上下文还是从缓存中查询,即全局模式(如熔断器策略时从缓存中查询) boolean isForceRefresh = true; //对DataAccessException进行回滚 BinaryExceptionClassifier rollbackClassifier = new BinaryExceptionClassifier(Collections.<Class<? extends Throwable>>singleton(DataAccessException.class)); RetryState state = new DefaultRetryState(key, isForceRefresh, rollbackClassifier);

    String result = template.execute(new RetryCallback<String, RuntimeException>() { @Override public String doWithRetry(RetryContext context) throws RuntimeException { System.out.println("retry count:" + context.getRetryCount()); throw new TypeMismatchDataAccessException(""); } }, new RecoveryCallback () { @Override public String recover(RetryContext context) throws Exception { return "default"; } }, state); 复制代码 RetryTemplate中在有状态重试时,回滚场景时直接抛出异常处理代码:

    //state != null && state.rollbackFor(context.getLastThrowable()) //在有状态重试时,如果是需要执行回滚操作的异常,则立即抛出异常 if (shouldRethrow(retryPolicy,context, state)) { throw RetryTemplate. wrapIfNecessary(e); } 熔断器场景。在有状态重试时,且是全局模式,不在当前循环中处理重试,而是全局重试模式(不是线程上下文),如熔断器策略时测试代码如下所示。

    复制代码 RetryTemplate template = new RetryTemplate(); CircuitBreakerRetryPolicy retryPolicy = new CircuitBreakerRetryPolicy(new SimpleRetryPolicy(3)); retryPolicy.setOpenTimeout(5000); retryPolicy.setResetTimeout(20000); template.setRetryPolicy(retryPolicy);

    for (int i = 0; i < 10; i++) { try { Object key = "circuit"; boolean isForceRefresh = false; RetryState state = new DefaultRetryState(key, isForceRefresh); String result = template.execute(new RetryCallback<String, RuntimeException>() { @Override public String doWithRetry(RetryContext context) throws RuntimeException { System.out.println("retry count:" + context.getRetryCount()); throw new RuntimeException("timeout"); } }, new RecoveryCallback () { @Override public String recover(RetryContext context) throws Exception { return "default"; } }, state); System.out.println(result); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } } 复制代码 为什么说是全局模式呢?我们配置了isForceRefresh为false,则在获取上下文时是根据key “circuit”从缓存中获取,从而拿到同一个上下文。

    Object key = "circuit"; boolean isForceRefresh = false; RetryState state = new DefaultRetryState(key,isForceRefresh); 如下RetryTemplate代码说明在有状态模式下,不会在循环中进行重试。

    if (state != null && context.hasAttribute(GLOBAL_STATE)) { break; } 判断熔断器电路是否打开的代码:

    复制代码 public boolean isOpen() { long time = System.currentTimeMillis() - this.start; boolean retryable = this.policy.canRetry(this.context); if (!retryable) {//重试失败 //在重置熔断器超时后,熔断器器电路闭合,重置上下文 if (time > this.timeout) { this.context = createDelegateContext(policy, getParent()); this.start = System.currentTimeMillis(); retryable = this.policy.canRetry(this.context); } else if (time < this.openWindow) { //当在熔断器打开状态时,熔断器电路打开,立即熔断 if ((Boolean) getAttribute(CIRCUIT_OPEN) == false) { setAttribute(CIRCUIT_OPEN, true); } this.start = System.currentTimeMillis(); return true; } } else {//重试成功 //在熔断器电路半打开状态时,断路器电路闭合,重置上下文 if (time > this.openWindow) { this.start = System.currentTimeMillis(); this.context = createDelegateContext(policy, getParent()); } } setAttribute(CIRCUIT_OPEN, !retryable); return !retryable; } 复制代码 从如上代码可看出spring-retry的熔断策略相对简单:

    当重试失败,且在熔断器打开时间窗口[0,openWindow) 内,立即熔断;

    当重试失败,且在指定超时时间后(>timeout),熔断器电路重新闭合;

    在熔断器半打开状态[openWindow, timeout] 时,只要重试成功则重置上下文,断路器闭合。

    注解介绍 @EnableRetry 表示是否开始重试。

    序号 属性 类型 默认值 说明 1 proxyTargetClass boolean false 指示是否要创建基于子类的(CGLIB)代理,而不是创建标准的基于Java接口的代理。当proxyTargetClass属性为true时,使用CGLIB代理。默认使用标准JAVA注解 @Retryable 标注此注解的方法在发生异常时会进行重试

    序号 属性 类型 默认值 说明 1 interceptor String ”” 将 interceptor 的 bean 名称应用到 retryable() 2 value class[] {} 可重试的异常类型 3 include class[] {} 和value一样,默认空,当exclude也为空时,所有异常都重试 4 exclude class[] {} 指定异常不重试,默认空,当include也为空时,所有异常都重试 5 label String ”” 统计报告的唯一标签。如果没有提供,调用者可以选择忽略它,或者提供默认值。 6 maxAttempts int 3 尝试的最大次数(包括第一次失败),默认为3次。 7 backoff @Backoff @Backoff() 重试补偿机制,指定用于重试此操作的backoff属性。默认为空 @Backoff 不设置参数时,默认使用FixedBackOffPolicy(指定等待时间),重试等待1000ms

    序号 属性 类型 默认值 说明 1 delay long 0 指定延迟后重试 ,如果不设置则默认使用 1000 milliseconds 2 maxDelay long 0 最大重试等待时间 3 multiplier long 0 指定延迟的倍数,比如delay=5000l,multiplier=2时,第一次重试为5秒后,第二次为10秒,第三次为20秒(大于0生效) 4 random boolean false 随机重试等待时间 @Recover 用于恢复处理程序的方法调用的注释。返回类型必须与@retryable方法匹配。 可抛出的第一个参数是可选的(但是没有它的方法只会被调用)。 从失败方法的参数列表按顺序填充后续的参数。

    用于@Retryable重试失败后处理方法,此注解注释的方法参数一定要是@Retryable抛出的异常,否则无法识别,可以在该方法中进行日志处理。

    说明:

    使用了@Retryable的方法不能在本类被调用,不然重试机制不会生效。也就是要标记为@Service,然后在其它类使用@Autowired注入或者@Bean去实例才能生效。 要触发@Recover方法,那么在@Retryable方法上不能有返回值,只能是void才能生效。 使用了@Retryable的方法里面不能使用try...catch包裹,要在发放上抛出异常,不然不会触发。 在重试期间这个方法是同步的,如果使用类似Spring Cloud这种框架的熔断机制时,可以结合重试机制来重试后返回结果。 Spring Retry不只能注入方式去实现,还可以通过API的方式实现,类似熔断处理的机制就基于API方式实现会比较宽松。

    转载于:https://www.cnblogs.com/whatarewords/p/10656514.html

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