Spring Cloud学习笔记（六）熔断器Hystrix

背景

在微服务架构中，通常会存在很多层级的调用关系，比如A服务调用B服务，B调用C，C调用D等多层调用完成一个业务请求，那么很显然，如果其中某一个底层服务出现问题，那么调用这个服务的其它服务都在等待请求返回，如果此刻有大量服务请求，势必会造成应用服务器线程资源耗尽，压垮我们的应用服务器，从而导致服务不可用，由于服务和服务之间的相互依赖，故障会一层层向上传播，对系统造成严重后果，这就是服务故障的雪崩效应。

雪崩效应常见场景

硬件故障：如服务器宕机，机房断电，光纤被挖断等。
流量激增：如异常流量，重试加大流量等。
缓存穿透：一般发生在应用重启，所有缓存失效时，以及短时间内大量缓存失效时。大量的缓存不命中，使请求直击后端服务，造成服务提供者超负荷运行，引起服务不可用。
程序BUG：如程序逻辑导致内存泄漏，JVM长时间FullGC等。
同步等待：服务间采用同步调用模式，同步等待造成的资源耗尽。

雪崩效应应对策略

针对造成雪崩效应的不同场景，可以使用不同的应对策略，没有一种通用所有场景的策略，参考如下：

硬件故障：多机房容灾、异地多活等。
流量激增：服务自动扩容、流量控制（限流、关闭重试）等。
缓存穿透：缓存预加载、缓存异步加载等。
程序BUG：修改程序bug、及时释放资源等。
同步等待：资源隔离、MQ解耦、不可用服务调用快速失败等。资源隔离通常指不同服务调用采用不同的线程池；不可用服务调用快速失败一般通过熔断器模式结合超时机制实现。

综上所述，如果一个应用不能对来自依赖的故障进行隔离，那该应用本身就处在被拖垮的风险中。因此，为了构建稳定、可靠的分布式系统，我们的服务应当具有自我保护能力，当依赖服务不可用时，当前服务启动自我保护功能，从而避免发生雪崩效应。

为了解决此类问题，业界提出了熔断模式，Hystrix是Spring Cloud Netflix实现熔断模式的组件。

Hystrix设计目标：

对来自依赖的延迟和故障进行防护和控制——这些依赖通常都是通过网络访问的
阻止故障的连锁反应
快速失败并迅速恢复
回退并优雅降级
提供近实时的监控与告警

Hystrix遵循的设计原则：

防止任何单独的依赖耗尽资源（线程）
过载立即切断并快速失败，防止排队
尽可能提供回退以保护用户免受故障
使用隔离技术（例如隔板，泳道和断路器模式）来限制任何一个依赖的影响
通过近实时的指标，监控和告警，确保故障被及时发现
通过动态修改配置属性，确保故障及时恢复
防止整个依赖客户端执行失败，而不仅仅是网络通信

（以上关于雪崩效应及Hystrix设计目标及原则内容参考自：https://my.oschina.net/7001/blog/1619842）

Hystrix实践

先学习一下Hystrix的主要用法，基于我们之前的项目构建，在Service-Consumer工程里引入Hystrix，当Service-Provider不能提供服务的时候，会返回错误提示，而不是进行等待。

首先Service-Consumer引入Hystrix依赖

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

在启动类上，开启Hystrix

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import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@EnableFeignClients
@EnableHystrix
public class SpringCloudStudyServiceConsumerApplication {

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(SpringCloudStudyServiceConsumerApplication.class, args);
	}

	//注入restTemplate
	@Bean
	@LoadBalanced
	public RestTemplate getRestTemplate(){
		return new RestTemplate();
	}

}

接下来改造我们的Controller方法，加入Hystrix相关机制

package org.dothwinds.serviceconsumer.controller;


import com.netflix.hystrix.contrib.javanica.annotation.HystrixCommand;
import org.dothwinds.serviceconsumer.serviceinterface.ServiceConsumerInterface;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@RestController
public class ServiceConsumerController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @Autowired
    private ServiceConsumerInterface serviceConsumerInterface;

    @GetMapping("/testLoadBalance")
    @HystrixCommand(fallbackMethod = "error")
    public String serviceCousumer(){
//       return restTemplate.getForObject("http://SERVICE-PROVIDER/service", String.class);
        return serviceConsumerInterface.serviceCousumer();
    }

    public String error(){
        return "Hystrix生效了，没有调用到服务，直接返回错误信息了~~";
    }
}

如上面代码，我们在Feign调用接口上加入了熔断措施，如果发生错误，那么直接调用到error方法返回错误信息了，接下来我们启动服务